应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法技术

本发明专利技术公开了应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法，通过在QCL激光器封装金属外壳内设置温度隔离结构，或隔热内罩，在激光器芯片、热沉、TEC的上表面和隔热内罩的内腔就构成了一个半隔热同温空间，在隔热内罩外和封装金属外壳之间形成一个空气温度过渡区，从而增加了热量从激光器芯片传导到外部环境的温度梯度，不但减少了QCL半导体激光器控温的功耗，也扩大了激光器应用场景的环境温度范围，采用这种QCL激光器作为光源，不但可以减小一氧化碳传感器的体积，降低其总功耗，而且可以应用到环境温度范围更大的应用场景。而且可以应用到环境温度范围更大的应用场景。而且可以应用到环境温度范围更大的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法


[0001]本专利技术涉及气体浓度检测
，尤其涉及一种应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法。

技术介绍

[0002]近些年，煤矿中常发生的灾害主要有煤矿爆炸、矿井水灾、煤矿火灾、顶板事故等。研究表明，CO已经成为除甲烷气体之外引起煤矿火灾的元凶之一。一氧化碳气体是煤炭氧化产生自发燃烧的标志性气体，精确地监测煤矿中一氧化碳浓度，可以为判断矿井下特别是采空区否有潜在自燃发火的可能性提供了可靠且重要判断依据。当前矿井下一氧化碳检测通常采用电化学型、催化燃烧型等传统的检测装置，但精度低、零点漂移大、寿命短、测量范围窄等不足，使得它们在应用于昏暗、粉尘严重、潮湿的矿井环境下时受到严重制约。
[0003]基于量子级联(QCL)激光器特有的中红外波段、宽调谐范围和能够在室温或者接近室温下工作的特性，使它成为气体传感器的理想光源。例如，QCL可以在室温环境温度下发射4.65微米的中红外激光，是煤矿生产中的红外一氧化碳(CO)气体传感器得理想光源。可调谐半导体激光吸收光谱技(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构，所述QCL激光器应用于工作温度范围为
‑
10℃～50℃以上的气体传感器中，其特征在于，所述封装结构包括封装外壳及设置在所述封装外壳上的红外准直镜、激光器芯片、热沉、TEC温度控制器、管脚；所述激光器芯片、热沉、TEC温度控制器自上而下固定连接设置在所述封装外壳内腔；所述封装外壳一侧壁设有透镜孔，所述红外准直镜固定设置在所述封装外壳内侧壁上，且与所述透镜孔相对应设置；所述封装外壳与所述透镜孔相对的另一侧壁上设有所述管脚；所述封装外壳内还设有用于增加从所述激光器芯片、热沉、TEC温度控制器的控温面到所述封装外壳热阻的温度隔离结构。2.如权利要求1所述的应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构，其特征在于，所述温度隔离结构设有空腔，所述激光器芯片、热沉、TEC温度控制器自上而下固定后设置在所述空腔中；所述激光器芯片、热沉、TEC温度控制器控温面和温度隔离结构之间形成体积较小的半隔热同温空间；所述温度隔离结构与所述封装外壳内壁之间形成温度过渡区。3.如权利要求2所述的应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构，其特征在于，所述激光器芯片与所述温度隔离结构的内壁顶端存在间隙，以使所述温度隔离结构的内壁顶端不接触激光器芯片的引线。4.如权利要求2所述的应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构，其特征在于，所述温度隔离结构为两侧设有开口的隔热内罩；两个所述开口分别对应所述管脚及所述红外准直镜。5.如权利要求4所述的应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构，其特征在于，所述隔热内罩采用隔热绝缘材料制备而成。6.如权利要求1所述的应用于宽环境温度范围的QCL...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘统玉，宁雅农，李德虎，贾军，胡杰，
申请(专利权)人：广东感芯激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：