光发射器制造技术

本发明专利技术公开了一种光发射器，包括：基板；半导体制冷组件，设置在基板上；发光组件，安装在半导体制冷组件上，使得半导体制冷组件对发光组件降温，发光组件被构造成产生激光束；管壳，安装在基板上，以封装半导体制冷组件和发光组件；光纤，适用于将发光组件产生的激光束输出至管壳的外部；以及透明填充胶，填充在管壳的内壁与基板之间的空间内，并被构造成将发光组件产生的激光束引导至光纤、并将发光组件产生的热量传递到管壳上。通过利用透明填充胶可以更有效地将光发射器内部的热量更快地传递出去，使光发射器能够在更宽的温度范围内工作。使光发射器能够在更宽的温度范围内工作。使光发射器能够在更宽的温度范围内工作。

【技术实现步骤摘要】
光发射器


[0001]本专利技术涉及光电子器件封装领域，特别涉及一种宽温度工作范围的高性能14针脚的蝶型封装光发射器。

技术介绍

[0002]光纤通信网络服务的是基站至上游交换设备、城域网、承载网、骨干网等主干网络以及需要海量信息交互的数据中心等。
[0003]半导体激光器作为光发射器是光通信核心电子器件之一，随着人们对信息交换需求的日益增长，激光器的带宽需要做的越来越高，这会使得光发射器的功耗也变得越来越大，除此之外，光发射器还有一些特殊场景的应用，比如高温环境下，这也对封装技术提出了更高的要求。
[0004]蝶型封装是半导体激光器常见的一种封装形式，因传统的蝶型管壳有14管脚，整个外形像张开的蝴蝶翅膀，所以称为蝶型封装。但现有技术的蝶型封装激光器的设计方案，由于散热性能较差，在长期工作的情况下，发光器件的温度升高将影响发光性能，不能很好的应对高功耗带来的极端的温度环境。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的上述和其他方面的至少部分技术问题，根据本专利技术一个方面的实施例，提供一种光发射器，包括：
[0006]基板；
[0007]半导体制冷组件，设置在基板上；
[0008]发光组件，安装在半导体制冷组件上，使得半导体制冷组件对发光组件降温，发光组件被构造成产生激光束；
[0009]管壳，安装在基板上，以封装半导体制冷组件和发光组件；
[0010]光纤，适用于将发光组件产生的激光束输出至管壳的外部；以及
[0011]透明填充胶，填充在管壳的内壁与基板之间的空间内，并被构造成将发光组件产生的激光束引导至光纤、并将发光组件产生的热量传递到管壳上。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，半导体制冷组件包括独立制冷的第一制冷部和第二制冷部，第一制冷部和第二制冷部的第一针脚、第二针脚、第三针脚和第四针脚平行于基板的安装面伸出管壳，
[0013]发光组件包括：
[0014]发光部，安装在第一制冷部上，并适用于产生激光束；以及
[0015]导光部，安装在第二制冷部上，并适用于将激光束引导至光纤。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，发光部包括：
[0017]激光器芯片，适用于产生激光束，激光束分成第一激光和第二激光；以及
[0018]背光探测器，适用于根据接收的第一激光监测激光器芯片的工作状态，背光探测
器的第五针脚和第六针脚平行于基板的安装面伸出管壳。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，导光部包括：
[0020]两个透镜，依次安装在第二激光的光路上，适用于对第二激光进行光场调控，以降低第二激光传输过程中的耦合损耗；以及
[0021]光隔离器，安装在两个透镜之间，以减小第二激光传输过程中反射光对激光器芯片的影响。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，激光器芯片包括发光二极管，发光二极管的正极连接平行于基板的安装面伸出管壳的第七针脚；
[0023]发光二极管的负极与匹配电阻和电感的第一端电连接，匹配电阻适用于匹配发光二极管和管壳内部电路的电阻，电感适用于隔离电流交流信号；
[0024]匹配电阻和电感的第二端分别连接平行于基板的安装面伸出管壳的第八针脚和第九针脚。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，发光部还包括：
[0026]第一热敏电阻，安装在第一制冷部上，第一热敏电阻适用于感应激光器芯片和背光探测器周边的温度，第一制冷部适用于根据第一热敏电阻检测的温度控制激光器芯片和背光探测器附近的温度；
[0027]导光部包括第二热敏电阻，安装在第二制冷部上，第二热敏电阻适用于感应第二激光的光路周边的温度，第二制冷部适用于根据第二热敏电阻检测的温度控制第二激光的光路附件的温度，
[0028]第一热敏电阻和第二热敏电阻的第十针脚、第十一针脚、第十二针脚和第十三针脚平行于基板的安装面伸出管壳。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，透明填充胶的折射率为1.3～1.7。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，透明填充胶为纳米氧化铝或纳米氧化锌的改性填充物。
[0031]在本专利技术的一些实施例中，光发射器还包括：热沉，安装在第一制冷部和第二制冷部与发光部和导光部之间，以为发光部和导光部提供支撑和散热。
[0032]在本专利技术的一些实施例中，光发射器还包括：子载体，安装在热沉和发光部之间。
[0033]根据本专利技术的上述实施例的光发射器，通过利用透明填充胶可以更有效地将光发射器内部的热量更快地传递出去，使光发射器能够在更宽的温度范围内工作。
附图说明
[0034]图1是根据本专利技术的示例性实施例的光发射器的立体图；
[0035]图2是图1所示的光发射器的底视图；
[0036]图3是图1所示的光发射器的剖视图；
[0037]图4是图1所示的光发射器在未安装管壳和填充填充胶的情况下的俯视图；以及
[0038]图5是图1所示的光发射器的电路图。
[0039]附图标记说明
[0040]1：管壳；
[0041]2：激光器芯片；
[0042]3：背光探测器；
[0043]4：透镜；
[0044]5：光隔离器；
[0045]61：第一热敏电阻；
[0046]62：第二热敏电阻；
[0047]71：第一制冷部；
[0048]72：第二制冷部；
[0049]8：基板；
[0050]9：发光部；
[0051]10：导光部；
[0052]11：子载体；
[0053]12：热沉；
[0054]13：光纤；
[0055]14：透明填充胶；
[0056]15：第一针脚；
[0057]16：第二针脚；
[0058]17：第三针脚；
[0059]18：第四针脚；
[0060]19：第五针脚；
[0061]20：第六针脚；
[0062]21：第七针脚；
[0063]22：第八针脚；
[0064]23：第九针脚；
[0065]24：第十针脚；
[0066]25：第十一针脚；
[0067]26：第十二针脚；
[0068]27：第十三针脚；
[0069]28：第十四针脚。
具体实施方式
[0070]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0071]但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0072]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光发射器，包括：基板；半导体制冷组件，设置在所述基板上；发光组件，安装在所述半导体制冷组件上，使得所述半导体制冷组件对所述发光组件降温，所述发光组件被构造成产生激光束；管壳，安装在所述基板上，以封装所述半导体制冷组件和所述发光组件；光纤，适用于将所述发光组件产生的激光束输出至所述管壳的外部；以及透明填充胶，填充在所述管壳的内壁与所述基板之间的空间内，并被构造成将所述发光组件产生的激光束引导至所述光纤、并将所述发光组件产生的热量传递到所述管壳上。2.根据权利要求1所述的光发射器，其中，所述半导体制冷组件包括独立制冷的第一制冷部和第二制冷部，所述第一制冷部和所述第二制冷部的第一针脚、第二针脚、第三针脚和第四针脚平行于所述基板的安装面伸出所述管壳，所述发光组件包括：发光部，安装在所述第一制冷部上，并适用于产生所述激光束；以及导光部，安装在所述第二制冷部上，并适用于将所述激光束引导至所述光纤。3.根据权利要求2所述的光发射器，其中，所述发光部包括：激光器芯片，适用于产生所述激光束，所述激光束分成第一激光和第二激光；以及背光探测器，适用于根据接收的所述第一激光监测所述激光器芯片的工作状态，所述背光探测器的第五针脚和第六针脚平行于所述基板的安装面伸出所述管壳。4.根据权利要求3所述的光发射器，其中，所述导光部包括：两个透镜，依次安装在所述第二激光的光路上，适用于对所述第二激光进行光场调控，以降低所述第二激光传输过程中的耦合损耗；以及光隔离器，安装在所述两个透镜之间，以减小所述第二激光传输过程中反射光对所述激光器芯片的影响。5.根据权利要求4所述的光发射器，其中，所述激光器芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少康，穆春元，曹克奇，王健，刘宇，陈伟，李明，祝宁华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：