一种光发射次模块制造技术

本申请涉及一种光发射次模块，包括：管壳；第一热沉，所述第一热沉设置于所述管壳内，并与所述管壳的底面接触；半导体制冷器，所述半导体制冷器设置于所述第一热沉上；以及激光器芯片，所述激光器芯片设置于所述半导体制冷器上。本申请实施例提供的一种光发射次模块，将半导体制冷器设置在第一热沉上方，第一热沉设置于与管壳底部接触，相比同类型器件封装结构，加快了器件的散热效率，还提高了半导体制冷器的抗风险能力。

【技术实现步骤摘要】
一种光发射次模块
本申请属于光电子通信领域，涉及一种光发射次模块。
技术介绍
近年来，伴随着云计算、视频应用、互联网游戏、社交网络等应用的兴起，互联网流量呈现以指数的方式倍增，第五代移动通信(5G)研发应运而生。5G的主要特点是：连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠。其中低功耗大连接主要应用于以传感和数据采集为目标场景，如森林防火、环境监测、智能农业、道路交通等。这类终端分布范围广、数量众多，不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力，满足100万/连接数密度指标要求，而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。目前集成EML(Electlro-absorptionModulatedLaser，电吸收调制激光器)光发射次模块(TransmitterOpticalSubassembly，英文简写：TOSA)的主要应用环境主要是-40℃～85℃，纵然现有技术可以满足在恶劣温度条件下的工作要求，但结构内部存在着功耗大，散热效率低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种光发射次模块，以解决现有光发射次模块结构内部散热效率低的问题。为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供了一种光发射次模块，包括：管壳；第一热沉，所述第一热沉设置于所述管壳内，并与所述管壳接触；半导体制冷器，所述半导体制冷器设置于所述第一热沉上；以及激光器芯片，所述激光器芯片设置于所述半导体制冷器上。进一步地，所述半导体制冷器的两立柱位于所述管壳长度方向的两侧，所述立柱和所述激光器芯片沿所述壳管壳长度方向错开设置。进一步地，所述光发射次模块还包括：热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述半导体制冷器上，位于两所述立柱之间或位于所述激光器芯片沿所述管壳长度方向的一侧。进一步地，所述管壳的射频层的宽度小于两所述立柱之间的距离，所述立柱的高度等于所述管壳的射频层的高度；或，所述管壳的射频层的宽度等于所述管壳的内部宽度，所述立柱位于所述管壳的射频层的下方。进一步地，所述光发射次模块还包括：准直光学组件，所述准直光学组件设置在所述第一热沉上或设置在所述半导体制冷器上，并与所述激光器芯片对应，以使所述激光器芯片的发射光经过所述准直光学组件。进一步地，所述第一热沉具有第一阶梯面和第二阶梯面，所述第二阶梯面高于所述第一阶梯面，所述半导体制冷器设置在所述第一阶梯面上，所述准直光学组件设置在所述第二阶梯面上。进一步地，所述光发射次模块还包括：第二热沉，所述第二热沉设置于所述半导体制冷器上，所述激光器芯片设置于所述第二热沉上。进一步地，所述光发射次模块还包括：合波组件；第三热沉，所述第三热沉设置于所述管壳内并与所述管壳接触，所述合波组件设置在所述第三热沉上；以及光隔离器，所述激光器芯片的发射光经过所述合波组件输出到所述光隔离器。进一步地，所述合波组件包括13.5°的滤光片。进一步地，所述光发射次模块还包括汇聚光学组件和插针组件，所述插针组件连接所述管壳的光窗，发射光经过所述光隔离器输出到所述汇聚光学组件；所述光隔离器设置在所述第三热沉上，所述汇聚光学组件固定在所述管壳的光窗上；或，所述汇聚光学组件设置在所述管壳的光窗上，所述光隔离器固定在所述管壳的光窗外侧，并位于所述插针组件内。进一步地，所述管壳包括：壳底，所述第一热沉与所述壳底接触；壳体，所述壳体的上下两端具有开口，所述壳底盖设在所述壳体的下开口端，以封闭所述壳体的下开口端，所述壳体的材质与所述壳底的材质不同；盖体，盖设在所述壳体的上开口端，以封闭所述壳体的上开口端。进一步地，所述壳底的材质为钨铜；和/或，所述壳体的材质为可伐合金；和/或，所述第一热沉的材质为钨铜。本申请实施例提供的一种光发射次模块包括管壳、第一热沉、半导体制冷器、激光器芯片。将半导体制冷器设置在第一热沉上方，第一热沉与管壳接触，相比同类型器件封装结构，加快了器件的散热效率，还提高了半导体制冷器的抗风险能力。附图说明图1为本申请一实施例的光发射次模块的结构示意图，其中以剖视图的方式示意性地显示了其内部各部件的结构；图2为本申请一实施例的光发射次模块的管壳和位于管壳内部各部件的俯视图；图3为本申请另一实施例的光发射次模块的管壳和位于管壳内部各部件的俯视图；图4为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了第二热沉的位置关系；图5为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了第一热沉的结构；图6为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了半导体制冷器立柱的位置关系；图7为图6的A向视图，其中示意性地展示了半导体制冷器立柱的位置关系；图8为本申请另一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了半导体制冷器立柱的位置关系；图9为图8的B向视图，其中示意性地展示了半导体制冷器立柱的位置关系；图10为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了四件式插针耦合结构；以及图11为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了两件式插针耦合结构。图12为本申请一实施例的光发射次模块的局部剖视结构示意图，其中示意性地展示了三件式插针耦合结构。附图标记：管壳1；第一热沉2；半导体制冷器3；激光器芯片4；热敏电阻5；准直光学组件6；第二热沉7；合波组件8；第三热沉9；光隔离器10；汇聚光学组件11；插针组件12；软带13；插针组件套筒14；立柱310；射频层110；光窗120；壳底130；壳体140；盖体150；激光二极管层160；第一阶梯面210；第二阶梯面220。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。“长度方向”、“宽度方向”为基于附图2所示的方位或位置关系。若无特殊说明，本申请实施例中术语“连接”是指通过倒装焊、导电胶粘结、电路布线、压焊等各种手段实现的电连接或者是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。目前，为了满足100G及其以上第五代移动通信长距离光纤传输的要求，光发射次模块应具有更高传输能力，更高散热效率。而现有的光发射次模块性能却很难达到要求，出现此类问题的的主要原因有：金丝过多或者过长，热传导带来的被动热载太大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光发射次模块，其特征在于，包括：/n管壳；/n第一热沉，所述第一热沉设置于所述管壳内，并与所述管壳接触；/n半导体制冷器，所述半导体制冷器设置于所述第一热沉上；以及/n激光器芯片，所述激光器芯片设置于所述半导体制冷器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种光发射次模块，其特征在于，包括：
管壳；
第一热沉，所述第一热沉设置于所述管壳内，并与所述管壳接触；
半导体制冷器，所述半导体制冷器设置于所述第一热沉上；以及
激光器芯片，所述激光器芯片设置于所述半导体制冷器上。


2.根据权利要求1所述的光发射次模块，其特征在于，所述半导体制冷器的两立柱位于所述管壳长度方向的两侧，所述立柱和所述激光器芯片沿所述壳管壳长度方向错开设置。


3.根据权利要求2所述的光发射次模块，其特征在于，所述光发射次模块还包括：
热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述半导体制冷器上，位于两所述立柱之间或位于所述激光器芯片沿所述管壳长度方向的一侧。


4.根据权利要求2所述的光发射次模块，其特征在于，所述管壳的射频层的宽度小于两所述立柱之间的距离，所述立柱的高度等于所述管壳的射频层的高度；或，
所述管壳的射频层的宽度等于所述管壳的内部宽度，所述立柱位于所述管壳的射频层的下方。


5.根据权利要求1所述的光发射次模块，其特征在于，所述光发射次模块还包括：
准直光学组件，所述准直光学组件设置在所述第一热沉上或设置在所述半导体制冷器上，并与所述激光器芯片对应，以使所述激光器芯片的发射光经过所述准直光学组件。


6.根据权利要求5所述的光发射次模块，其特征在于，所述第一热沉具有第一阶梯面和第二阶梯面，所述第二阶梯面高于所述第一阶梯面，所述半导体制冷器设置在所述第一阶梯面上，所述准直光学组件设置在所述第二阶梯面上。


7.根据权利要求1所述的光发射次模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳阳阳，刘成刚，宋小平，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42