CN101232150A - To封装的垂直腔面发射激光器 - Google Patents
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Abstract
一种TO封装的垂直腔面发射激光器，其中包括：一热沉，该热沉为矩形，该热沉的一端为一斜面；一探测器芯片，该探测器芯片固定在热沉一端的斜面上；一激光器芯片，该激光器芯片固定在热沉一端的平面上；一管座，该管座为一圆形，该管座的上面开有两个通孔；两个管脚，该两个管脚固定在管座上面的两个通孔内；一接地管脚，该接地管脚固定在管座的下面；其中所述的热沉固定在管座的上面，探测器芯片通过导线与管脚连接，激光器芯片通过导线与管脚连接；一管帽，该管帽罩扣在管座的上面，该管帽的上面有一透镜。
Description
技术领域
本发明属于光电子器件领域，更具体的说是一种TO封装的垂直腔面发射激光器。
背景技术
垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有阈值电流低，光束发散角小，单纵模工作，易于集成，便于测量筛选，成本低等优势，是最有发展前途和实用价值的光发射器件之一。目前垂直腔面发射激光器的封装技术与半导体边发射激光器、探测器的封装技术相比还不成熟，需要进一步完善。面发射激光器与传统边发射激光器有本质的不同即：面发射激光器的光垂直激光器的面出射，而出光背面是电极，传统边发射激光器所采用的利用背面出光进行探测监控的方法在面发射激光器这里不再适用。因此，在面发射激光器封装中，这种光的垂直出射带来的问题就是需要利用反射实现对激光器发光情况的探测监控。利用光反射的前提下，如果面发射激光器芯片和探测器芯片平放在热沉的同一平面上，激光器芯片发光，经平窗或透镜耦合进光纤并反射一部分光到探测器芯片。这种结构简单可行，但由于反射的光是斜入射到探测器芯片，探测器芯片能利用的反射光效率低，因而需要较强的光反射才能实现探测监控，激光器出光效率降低，影响了封装器件的工作性能。
发明内容
为了克服现有的TO封装的垂直腔面发射激光器中探测器芯片探测监控效率低的问题，本发明的目的在于提供一种TO封装的垂直腔面发射激光器，其可进一步提高封装好的垂直腔面发射激光器中探测器芯片探测监控效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明一种TO封装的垂直腔面发射激光器，其特性在于，其中包括：
一热沉，该热沉为矩形，该热沉的一端为一斜面；
一探测器芯片，该探测器芯片固定在热沉一端的斜面上；
一激光器芯片，该激光器芯片固定在热沉一端的平面上；
一管座，该管座为一圆形，该管座的上面开有两个通孔；
两个管脚，该两个管脚固定在管座上面的两个通孔内；
一接地管脚，该接地管脚固定在管座的下面；
其中所述的热沉固定在管座的上面，探测器芯片通过导线与管脚连接，激光器芯片通过导线与管脚连接；
一管帽，该管帽罩扣在管座的上面，该管帽的上面有一透镜。
其中热沉所采用的是无氧高电导铜或金刚石或可阀或碳化硅或氧化铍或氮化铝材料。
其中热沉的上、下表面磨平、抛光。
其中热沉的上、下表面镀金。
其中所述的导线为金丝导线。
其中两个管脚采用环氧树脂固定在管座上面的两个通孔内。
其中探测器芯片是焊接固定在热沉一端的斜面上，激光器芯片是焊接固定在热沉一端的平面上。
其中接地管脚是焊接固定在管座的下面。
本发明的有益效果是：因激光器芯片和探测器芯片不在一个水平面，激光器发出的光经过透镜反射的光可以垂直入射进探测器芯片，达到了提高探测器效率的目的。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中：
图1是本发明TO封装的垂直腔面发射激光器热沉的剖面侧视图。
图2是本发明TO封装的垂直腔面发射激光器热沉的俯视图。
图3是本发明TO封装的垂直腔面发射激光器的剖面侧视图。
具体实施方式
请参阅图1，图2及图3，如图3所示，本发明一种TO封装的垂直腔面发射激光器，其中包括：
一热沉1，该热沉1为矩形，该热沉1的一端为一斜面；该热沉1所采用的是无氧高电导铜或金刚石或可阀或碳化硅或氧化铍或氮化铝等具有高热导率及低膨胀系数的材料；采用线切割或腐蚀的方法得到热沉1雏形；该热沉1的上、下表面磨平、抛光；该热沉1的上、下表面镀金；经过如此处理的热沉1具有良好的导电及导热性能；
一探测器芯片2，该探测器芯片2用焊锡贴在热沉1一端的斜面上；把探测器芯片2用焊锡固定在热沉1上的作用是，探测器芯片2与热沉1紧密固定，并且保持热沉1和探测器芯片2电极之间的良好电接触和热传导性能；
一激光器芯片3，该激光器芯片3焊锡贴在热沉1一端的平面上；把激光器芯片3用焊锡固定在热沉1上的作用是，激光器芯片与热沉1紧密固定，并且保持热沉1和激光器芯片3电极的良好电接触和热传导性能；
一管座8，该管座8为圆形，由良好导电材料所制造，其作用是给激光器芯片3、探测器芯片2及热沉1良好的支撑作用，并且保持热沉1与之的良好导电特性；该管座8的上面开有两个通孔81、82；其作用是使起连接作用的管脚9、11从导电的管座8穿过；
两个管脚9、11，该两个管脚9、11固定在管座8上面的两个通孔81、82内；该两个管脚9、11采用环氧树脂固定在管座8上面的两个通孔81、82内；环氧树脂的作用是使起连接作用的管脚9、11从导电的管座8穿过，并且不使管脚9、11与管座8之间导电；
一接地管脚10，该接地管脚10固定在管座8的下面；该接地管脚10是焊接固定在管座8的下面；该接地管脚10的作用的是使探测器芯片2和激光器芯片3的地电极与外电路相连接；该接地管脚10与管座8保持良好的电连接和热传导；
其中所述的热沉1固定在管座8的上面，探测器芯片2通过导线4与管脚11连接，激光器芯片3通过导线5与管脚9连接；所述的导线4、5为金丝导线；金丝作为一种导电性能良好的材料，在这里作为电传导的介质，使管脚9、11与激光器芯片3、探测器芯片2的电极实现良好的电接触；
一管帽7，该罩扣在管座8的上面，该管帽7的主要作用是对探测器芯片2、激光器芯片3等较脆弱的器件起机械保护的作用；该管帽7可用盖帽机罩扣在管座8的上面；在管帽7与管座8形成的密闭管壳内充满氮气等介质，能延长激光器芯片3及探测器芯片2的使用寿命；
一透镜6在管帽7的上面；该透镜6的作用是使激光器芯片发出的光入射到其上时，一部分光通过透镜6出射，一部分被反射到探测器芯片2，通过探测器芯片2对光的探测，探测的结果通过外电路中的显示设备显示出来，根据该探测结果，可以人为对激光器芯片3的驱动电路进行控制或者改变，从而达到对激光器芯片3出光情况进行探测监控的目的。
Claims (8)
1.一种TO封装的垂直腔面发射激光器，其特性在于，其中包括：
一热沉，该热沉为矩形，该热沉的一端为一斜面；
一探测器芯片，该探测器芯片固定在热沉一端的斜面上；
一激光器芯片，该激光器芯片固定在热沉一端的平面上；
一管座，该管座为一圆形，该管座的上面开有两个通孔；
两个管脚，该两个管脚固定在管座上面的两个通孔内；
一接地管脚，该接地管脚固定在管座的下面；
其中所述的热沉固定在管座的上面，探测器芯片通过导线与管脚连接，激光器芯片通过导线与管脚连接；
一管帽，该管帽罩扣在管座的上面，该管帽的上面有一透镜。
2.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中热沉所采用的是无氧高电导铜或金刚石或可阀或碳化硅或氧化铍或氮化铝材料。
3.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中热沉的上、下表面磨平、抛光。
4.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中热沉的上、下表面镀金。
5.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中所述的导线为金丝导线。
6.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中两个管脚采用环氧树脂固定在管座上面的两个通孔内。
7.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中探测器芯片是焊接固定在热沉一端的斜面上，激光器芯片是焊接固定在热沉一端的平面上。
8.如权利要求1所述的TO封装的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中接地管脚是焊接固定在管座的下面。
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