激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、光放大器制造技术

技术编号:9641155 阅读:92 留言:0更新日期:2014-02-06 21:48
本发明专利技术提供了一种激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、光放大器。该一种激光功率监测组件包括:二维纳米线光栅,具有一定厚度,其前表面具有光栅结构,激光以入射角α由其前表面面入射,在光栅结构作用下,部分入射激光经过该二维金属纳米线光栅反射,偏离入射方向出射;以及光探测器,光敏面朝向经二维纳米线光栅反射的激光方向,用于探测被二维纳米线光栅反射偏离入射方向激光的功率。本发明专利技术通过加入二维纳米线光栅,将预设比例的入射光引入偏离入射方向的侧面,由放置于侧面的光探测器来侦测激光功率,由该激光功率可以得出整个入射光功率,二维纳米线光栅和光探测器均不会阻挡入射光,方便了光探测器的布局。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、光放大器。该一种激光功率监测组件包括:二维纳米线光栅,具有一定厚度,其前表面具有光栅结构,激光以入射角α由其前表面面入射,在光栅结构作用下,部分入射激光经过该二维金属纳米线光栅反射,偏离入射方向出射;以及光探测器,光敏面朝向经二维纳米线光栅反射的激光方向,用于探测被二维纳米线光栅反射偏离入射方向激光的功率。本专利技术通过加入二维纳米线光栅,将预设比例的入射光引入偏离入射方向的侧面,由放置于侧面的光探测器来侦测激光功率,由该激光功率可以得出整个入射光功率,二维纳米线光栅和光探测器均不会阻挡入射光,方便了光探测器的布局。【专利说明】激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、光放大器
本专利技术涉及光学
,尤其涉及一种具有功率监测功能的激光发射模块。
技术介绍
光通信技术已成为现代通信的最主要支柱,在现代通信中起着中流砥柱的作用。同时,光通信作为一门逐步走向成熟的新兴技术,其近年来迅猛的发展速度是通信史上罕见的。光通信注定成为未来信息社会中各种信息的主要传送工具。光通信中的关键电子器件是高速光发射模块(激光器)和高速光接收模块(光探测器)。对于高速光发射模块来说,通常采用光功率探测器来检测激光器前光信号的快速响应和发射光功率以及波长的变化,以期对激光工作状态进行实时调整。现在通常的激光发射模块中,光功率探测器处于激光发射芯片的后端,不利于光功率探测器电极弓I出。例如在蝶形管壳封装中,为了引出激光发射芯片后方光功率探测器的两个电极,需要较长的金丝来连接光功率探测器电极和管壳上的管脚,这无疑增加了操作难度,并且较长的金丝使激光发射模块整体的抗震性与可靠性降低。在制作SOA (半导体光放大器)模块时,入射光由SOA芯片背面入射,经过SOA芯片放大后从芯片正面出射。这时在SOA芯片背面放置光功率探测器会阻挡入射光进入SOA芯片,所以一般的SOA模块中没有放置光功率探测器。在光注入激光发射模块中,当注入光由激光芯片背面注入时,也会出现同样的问题。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题鉴于上述技术问题,本专利技术提供了一种激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、半导体光放大器模块。( 二 )技术方案根据本专利技术的一个方面,提供了一种激光功率监测组件。该激光功率监测组件包括:二维纳米线光栅,具有一定厚度,其前表面具有光栅结构,激光以入射角α由其前表面入射,在光栅结构作用下,部分入射激光经过该二维金属纳米线光栅反射,偏离入射方向出射;以及光探测器,光敏面朝向经二维纳米线光栅反射的激光方向,用于探测被二维纳米线光栅反射偏离入射方向激光的功率。根据本专利技术的另一个方面,还提供了一种激光发射模块。该激光发射模块包括:管壳,具有一基座及至少一信号管脚;依次排列的激光发射芯片、光隔离器和光透镜阵列,分别通过激光焊接技术焊接在基座上,用于输出准直激光光束;上述的激光功率监测组件,其中,二维纳米线光栅对准准直激光光束设置,其通过激光焊接技术焊接在基座上,光探测器靠近管壳设置,其信号输出端电性连接至管壳上相应的信号管脚。根据本专利技术的再一个方面,又提供了一种导体光放大器。该半导体光放大器包括:管壳,具有一基座及至少一信号管脚;依次排列的前端光纤连接器、半导体放大芯片、光隔离器和光透镜阵列,分别通过激光焊接技术焊接在基座上,用于输出准直激光光束;上述的激光功率监测组件,其中,二维纳米线光栅对准准直激光光束设置,其通过激光焊接技术焊接在基座上,光探测器靠近管壳设置,其信号输出端电性连接至管壳上相应的信号管脚;后端光纤连接器,通过激光焊接技术焊接在基座上,用于将由二维金属纳米线光栅透射的激光引出该半导体光放大器。(三)有益效果从上述技术方案可以看出,本专利技术激光功率监测组件及应用其的激光发射模块、光放大器具有以下有益效果:(I)通过加入二维纳米线光栅,将预设比例的入射光引入偏离入射方向的侧面,由放置于侧面的光探测器来侦测激光功率,由该激光功率可以得出整个入射光的功率,二维纳米线光栅和光探测器均不会阻挡入射光,方便了光探测器的布局;(2)在应用该激光功率监测模块的激光发射模块和半导体光放大器模块中,光探测器可以摆放在更靠近管壳管脚的位置,缩短了连接光探测器电极与管脚的金丝的长度,从而操作更简单容易。【专利附图】【附图说明】 图1为根据本专利技术实施例激光功率监测组件的示意图;图2为根据本专利技术实施例激光发射模块的示意图;图3为根据本专利技术实施例半导体光放大器模块的示意图。【主要元件】1- 二维纳米线光栅;2-光探测器;3-光纤连接器;4-激光发射芯片;5-光透镜阵列;6-光隔离器;7-管壳;8-管脚;9金丝;10-半导体放大芯片;11-前端光纤连接器;12-后端光纤连接器。【具体实施方式】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,对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式,为所属
中普通技术人员所知的形式。另外,虽然本文可提供包含特定值的参数的示范,但应了解,参数无需确切等于相应的值,而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术的保护范围。本专利技术功率监测功能的激光发射模块通过加入二维纳米线光栅,将预设比例的入射光引入偏离入射方向的侧面,由放置于侧面的光探测器来侦测激光功率,二维纳米线光栅和光探测器均不会阻挡入射光,方便了光探测器的布局。在本专利技术的一个示例性实施例中,提供了一种激光功率监测组件。图1为本专利技术实施例激光功率监测组件的示意图。请参照图1,该激光功率监测组件包括:二维纳米线光栅1,具有一定厚度,其前表面具有光栅结构,入射激光由其光栅面入射,光线入射角为α。部分入射光经过光栅的反射,偏离入射光传播方向出射。光探测器2,其光敏面对着经二维纳米线光栅I反射的光线方向,用于探测被二维纳米线光栅I反射偏离远入射方向激光的功率。本实施例中,二维纳米线光栅I为使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为衬底,金属铝为光栅材料,使用光刻法制作的,但本专利技术并不以此为限。本领域技术人员也可以使用其它材料和方法制作出类似功能的二维纳米线光栅,不局限于本专利技术中举例的材料和工艺。例如该衬底还可以为ΒΚ7玻璃,光栅材料还可以为铟、金等金属材料或液晶材料。本实施例中,该二维纳米线光栅I的厚度为1mm。光栅结构的狭缝间距在150nm左右,狭缝宽度与狭缝间距一致,光栅厚度大约80nm,此时光栅的分光作用对波长为500nm?SOOnm的激光效果显著。但本专利技术并不以此为限。其中,该二维纳米线光栅的厚度可以介于0.5mm至5mm之间,光栅结构的狭缝宽度和间距可以更宽,介于IOOnm?500nm之间,光栅厚度介于60nm?IOOnm之间。通过适当调节二维纳米线光栅I的狭缝宽度、间距以及光栅厚度,可以改变入射光的透射率和反射率。一般的,狭缝宽度、间距越大,光栅厚度约小,此时二维纳米线光栅I的透射率越高、反射率越低。本领域技术人员为选择合适的出光功本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种激光功率监测组件,其特征在于,包括:二维纳米线光栅,具有一定厚度,其前表面具有光栅结构,激光以入射角α由其前表面入射,在所述光栅结构作用下,部分入射激光经过该二维金属纳米线光栅反射,偏离入射方向出射;以及光探测器,光敏面朝向经所述二维纳米线光栅反射的激光方向,用于探测被所述二维纳米线光栅反射偏离入射方向激光的功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:常明超刘宇谢亮
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:

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