半导体激光器光纤耦合模块制造技术

一种半导体激光器光纤耦合模块包括管壳、光纤跳线、镍不锈钢套筒及可伐合金环；管壳包括铜环框和铜底座，铜环框在上下方向的两端敞口，铜环框设有沿与上下方向相交的方向贯通铜环框的通孔，铜底座从下方密封封闭铜环框，铜底座与铜环框为一体成型的单件；可伐合金环密封安装在铜环框的通孔内，可伐合金环具有外周面和轴向外端面，可伐合金环的外周面与铜环框的通孔形成密封，可伐合金环的轴向外端面向铜环框外露出；镍不锈钢套筒套在光纤跳线的端部的外周并使光纤跳线的端部露出，镍不锈钢套筒具有轴向端面；光纤跳线的露出的端部从铜环框的外部插入可伐合金环；镍不锈钢套筒的轴向端面与可伐合金环的轴向外端面彼此面对且激光焊接在一起。焊接在一起。焊接在一起。

【技术实现步骤摘要】
半导体激光器光纤耦合模块


[0001]本公开涉及半导体激光器领域，更具体地涉及一种半导体激光器光纤耦合模块。

技术介绍

[0002]半导体激光器光纤耦合模块广泛应用于诸如激光泵浦、医疗以及工业加工等领域。
[0003]于2015年11月11日授权公告的中国技术专利申请授权公告号CN204758877U公开了一种高功率半导体激光器光纤耦合模块。为了降低管壳的重量，其采用铝材质的上壳和铜材质的壳底热沉分体结构，光纤跳线通过设置在上壳和壳底热沉的配合的凹槽被夹持密封固定。这种分体结构在装配在一起时需要密封，上壳和壳底热沉之间的密封以及上壳和壳底热沉与光纤跳线的密封使得密封的工艺操作变得复杂。此外，上壳和壳底热沉的不同材质因热膨胀系数、热传导能力、强度等的差异会导致高温焊接过程中会使上壳和壳底热沉变形，影响密封性，且在使用中出现散热不均匀现象。

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本公开的目的在于提供一种半导体激光器光纤耦合模块，其至少能降低管壳密封操作的复杂性且提高气密性。
[0005]由此，在一些实施例中，一种半导体激光器光纤耦合模块包括管壳、光纤跳线、镍不锈钢套筒以及可伐合金环；管壳包括铜环框和铜底座，铜环框在上下方向的两端敞口，铜环框设有沿与上下方向相交的方向贯通铜环框的通孔，铜底座从下方密封封闭铜环框，铜底座与铜环框为一体成型的单件；可伐合金环密封安装在铜环框的通孔内，可伐合金环具有外周面和轴向外端面，可伐合金环的外周面与铜环框的通孔形成密封，可伐合金环的轴向外端面向铜环框外露出；镍不锈钢套筒套在光纤跳线的端部的外周并使光纤跳线的端部露出，镍不锈钢套筒具有轴向端面；光纤跳线的露出的端部从铜环框的外部插入可伐合金环；镍不锈钢套筒的轴向端面与可伐合金环的轴向外端面彼此面对且激光焊接在一起。
[0006]在一些实施例中，管壳的通孔包括第一通孔、第二通孔和连接面；第一通孔的直径大于第二通孔的直径，第二通孔连通于第一通孔，第二通孔相对第一通孔位于铜环框的内侧，连接面与第一通孔和第二通孔横交，连接面将第一通孔和第二通孔连接，第一通孔和连接面形成收容凹部；可伐合金环包括筒体和凸缘，可伐合金环的外周面由筒体的外周面和凸缘的外周面构成，可伐合金环的轴向外端面由凸缘的轴向外表面构成；凸缘从筒体的外周缘径向向外延伸，凸缘密封定位在收容凹部内，筒体密封定位在第二通孔内。
[0007]在一些实施例中，凸缘的外周面具有弧形部和平面部；第一通孔具有弧面部和平部，第一通孔的弧面部与凸缘的弧形部形状互补，第一通孔的平部和凸缘的平面部形状互补。
[0008]在一些实施例中，凸缘的轴向外表面与铜环框的通孔的周围的表面齐平。
[0009]在一些实施例中，半导体激光器光纤耦合模块还包括盖板，盖板从上方密封封闭
铜环框。
[0010]在一些实施例中，半导体激光器光纤耦合模块还包括环形焊片，盖板经由环形焊片与铜环框的顶面共晶焊接。
[0011]在一些实施例中，半导体激光器光纤耦合模块还包括光窗，光窗从铜环框的内部密封封闭铜环框的通孔。
[0012]在一些实施例中，可伐合金环包括筒体和凹槽，凹槽位于筒体内且从筒体的径向向外延伸，光窗密封定位在凹槽内。
[0013]在一些实施例中，半导体激光器光纤耦合模块还包括焊料环，焊料环设置在光窗的外周，光窗抵靠凹槽且焊料环位于凹槽内，焊料环将光窗的周面与可伐合金环的凹槽处的壁烧结连接。
[0014]在一些实施例中，可伐合金环包括筒体，筒体的内端面与铜环框的内壁间隔开，半导体激光器光纤耦合模块还包括焊料环；光窗抵靠筒体的内端面，焊料环设置在光窗的外周，焊料环将光窗的周面与铜环框的通孔处的壁烧结连接。
[0015]本公开的有益效果如下：在半导体激光器光纤耦合模块中，通过铜底座与铜环框为一体成型的单件，免除了
技术介绍
部分提及的专利文献的上壳和壳底热沉采用分体设计导致上壳和壳底热沉需要连接密封的工序，能降低管壳密封操作的复杂性。此外，通过铜底座与铜环框均为铜材质，避免了
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部分提及的专利文献的上壳和壳底热沉因不同材质导致的热膨胀系数、热传导能力、强度的差异导致高温焊接过程中会使上壳和壳底热沉变形、影响密封性的问题以及在使用中出现散热不均匀现象，从而提高气密性。此外，通过铜环框自身设置通孔且光纤跳线在通孔处进行密封连接，避免了
技术介绍
部分提及的专利文献的采用上壳和壳底热沉的配合的凹槽一起包夹导致的密封操作复杂性。此外，通过套在光纤跳线的端部的镍不锈钢套筒的轴向端面与密封安装在铜环框的通孔内的可伐合金环的轴向外端面激光焊接在一起，充分利用了二者均含镍的特性，从而通过轴向端面和轴向外端面通过激光熔融会形成镍合金，这极大地提高了镍不锈钢套筒3的轴向端面和可伐合金环的轴向外端面的密封性和连接强度。
附图说明
[0016]图1是根据本公开的半导体激光器光纤耦合模块的组装图。
[0017]图2是图1的去掉盖板的部分分解图。
[0018]图3是图2的进一步的分解图，其中光纤跳线未示出。
[0019]图4是图3的半导体激光器光纤耦合模块的管壳的另一角度的立体图。
[0020]图5是从与图4相反的角度观察的管壳的立体图。
[0021]图6是图2的半导体激光器光纤耦合模块的光纤跳线的另一角度的立体图。
[0022]图7是图3的半导体激光器光纤耦合模块的可伐合金环的另一角度的立体图。
[0023]图8是从与图7相反的角度观察的可伐合金环的立体图。
[0024]图9是半导体激光器光纤耦合模块的光窗和焊料环的另一角度的立体图。
[0025]图10是从与图9相反的角度观察的光窗和焊料环的立体图。
[0026]其中，附图标记说明如下。
[0027]100半导体激光器光纤耦合模块
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3镍不锈钢套筒
[0028]D上下方向
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31轴向端面
[0029]1管壳
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4可伐合金环
[0030]11铜环框
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41外周面
[0031]111通孔
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42轴向外端面
[0032]111a第一通孔
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43筒体
[0033]111a1弧面部
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431内端面
[0034]111a2平部
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44凸缘
[0035]111b第二通孔
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441弧形部
[0036]111c连接面
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4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器光纤耦合模块(100)，其特征在于，包括管壳(1)、光纤跳线(2)、镍不锈钢套筒(3)以及可伐合金环(4)，管壳(1)包括铜环框(11)和铜底座(12)，铜环框(11)在上下方向(D)的两端敞口，铜环框(11)设有沿与上下方向(D)相交的方向贯通铜环框(11)的通孔(111)，铜底座(12)从下方密封封闭铜环框(11)，铜底座(12)与铜环框(11)为一体成型的单件；可伐合金环(4)密封安装在铜环框(11)的通孔(111)内，可伐合金环(4)具有外周面(41)和轴向外端面(42)，可伐合金环(4)的外周面(41)与铜环框(11)的通孔(111)形成密封，可伐合金环(4)的轴向外端面(42)向铜环框(11)外露出；镍不锈钢套筒(3)套在光纤跳线(2)的端部(21)的外周并使光纤跳线(2)的端部(21)露出，镍不锈钢套筒(3)具有轴向端面(31)；光纤跳线(2)的露出的端部(21)从铜环框(11)的外部插入可伐合金环(4)；镍不锈钢套筒(3)的轴向端面(31)与可伐合金环(4)的轴向外端面(42)彼此面对且激光焊接在一起。2.根据权利要求1所述的半导体激光器光纤耦合模块(100)，其特征在于，管壳(1)的通孔(111)包括第一通孔(111a)、第二通孔(111b)和连接面(111c)；第一通孔(111a)的直径大于第二通孔(111b)的直径，第二通孔(111b)连通于第一通孔(111a)，第二通孔(111b)相对第一通孔(111a)位于铜环框(11)的内侧，连接面(111c)与第一通孔(111a)和第二通孔(111b)横交，连接面(111c)将第一通孔(111a)和第二通孔(111b)连接，第一通孔(111a)和连接面(111c)形成收容凹部(R)；可伐合金环(4)包括筒体(43)和凸缘(44)，可伐合金环(4)的外周面(41)由筒体(43)的外周面和凸缘(44)的外周面构成，可伐合金环(4)的轴向外端面(42)由凸缘(44)的轴向外表面(443)构成；凸缘(44)从筒体(43)的外周缘径向向外延伸，凸缘(44)密封定位在收容凹部(R)内，筒体(43)密封定位在第二通孔(111b)内。3.根据权利要求2所述的半导体激光器光纤耦合模块(100)，其特征在于，凸缘(44)的外周面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张攀，马英俊，王胜伟，陈梅，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：