CN108802922A - 一种激光发射器组装方法及激光发射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通信领域，具体涉及发光器件或光信号发射器件。提出了一种激光发射器组装方法，先将光纤接收端面相对管壳位置固定，同时激光器的位置经过计算预先贴装在管壳的相对固定位置，然后通过实时监测光功率计的光功率值，调整并确定汇聚透镜的位置。本发明的激光发射器采用了一体式带光纤插芯管壳，其配置有金属管壳、陶瓷插芯、光纤，通过机械组装将光纤固定在管壳上，光纤接收端面与激光器芯片的发光有源区正对，位于隔离器与激光器芯片之间的汇聚透镜通过有源耦合的方式确定其位置。本发明的组装方法相对现有金属套筒、光纤插芯、管壳的三段式耦合方式，在保持了器件体积的小型化及性能可靠性的同时，显著降低了设备成本及人工成本。

Description

一种激光发射器组装方法及激光发射器
技术领域
本发明涉及光通信领域，具体涉及发光器件或光信号发射器件。
背景技术
现有光收发模块中，高速信号的传送速率从几百Mbps提高到了几十Gbps。在单一通道光发射高速信号速率达到一定后，更多的是采用增加光发射通道数量来得到更高的总传送速率，因此光器件小型化、增加空间利用率迫不及待。
在专利文献1：CN105572816A和专利文献2：CN104601246A中采用激光器、汇聚透镜、隔离器预先贴装进管壳，通过与金属套筒、光纤插芯三件式耦合，采用激光焊接连接，来实现激光器光束耦合进光纤，设备昂贵且物料成本较高，不利于低成本运行和大规模生产，所以发明一种低成本制作及安全可靠的光器件迫在眉睫。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光发射器组装方法，采用先固定激光器芯片与光纤的位置，然后通过有源耦合调整并确定汇聚透镜的位置，实现了激光发射器件的低成本制作；同时本发明还提供一种激光器发射组件，具有组装方便、成本低等优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提出了一种激光发射器组装方法，包括以下步骤：
将隔离器贴装于一体式带光纤插芯管壳内；
将激光器芯片和探测器金线键合于柔性印刷电路板上，将柔性印刷电路板贴装于陶瓷垫板上，然后将陶瓷垫板贴装在一体式带光纤插芯管壳内；
给柔性印刷电路板通电，激光器芯片发光，将一体式带光纤插芯管壳中的光纤通过光纤跳线与光功率计连接，采用透镜耦合装置将汇聚透镜放置于隔离器与激光器芯片之间，调整汇聚透镜的位置并实时监测光功率计，当汇聚透镜的位置使得光功率计接收到的光功率值处于预设值范围之内时，固定汇聚透镜，完成激光发射器的组装。
所述激光器芯片的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳中光纤轴线上的延长线上。
所述一体式带光纤插芯管壳包括金属管壳和带光纤陶瓷插芯，且二者通过机械铆压一体固定。
还提出了一种激光发射器，包括一体式带光纤插芯管壳、隔离器和陶瓷垫板，所述隔离器贴装于所述一体式带光纤插芯管壳内，且位于一体式带光纤插芯管壳的光纤端面与陶瓷垫板之间；所述陶瓷垫板上贴装有柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板上金线键合有激光器芯片和探测器，所述隔离器与激光器芯片之间固定有汇聚透镜，所述汇聚透镜位于陶瓷垫板上。
所述激光器芯片的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳中光纤轴线上的延长线上。
所述一体式带光纤插芯管壳包括金属管壳和带光纤陶瓷插芯，且二者通过机械铆压一体固定。
本发明的激光器组装方法，是先将光纤接收端面相对管壳位置固定，同时激光器的位置经过计算预先贴装在管壳的相对固定位置，然后通过实时监测光功率计的光功率值，调整并确定汇聚透镜的位置。本发明的组装方法相比现有技术改进了激光发射器的组装方法，相对现有金属套筒、光纤插芯、管壳的三段式耦合方式，在保持了器件体积的小型化及性能可靠性的同时，显著降低了设备成本及人工成本。
本发明的激光发射器采用了一体式带光纤插芯管壳，其配置有金属管壳、陶瓷插芯、光纤，通过机械组装将光纤固定在管壳上，光纤接收端面与激光器芯片的发光有源区正对，位于隔离器与激光器芯片之间的汇聚透镜通过有源耦合的方式确定其位置，该激光发射器方便组装，有利于降低生产成本。
附图说明
图1是示出本发明一种激光发射器组件的结构示意图。
图2是示出本发明一种激光发射器组件的的爆炸示意图。
图中：1-一体式带光纤插芯管壳，2-隔离器，3-汇聚透镜，4-激光器芯片，5-陶瓷垫板，6-柔性印刷电路板，7-探测器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
一种激光发射器组装方法，包括以下步骤：
（1）将隔离器2贴装于一体式带光纤插芯管壳1内；
（2）将激光器芯片4和探测器7金线键合于柔性印刷电路板6上，将柔性印刷电路板6贴装于陶瓷垫板5上，将陶瓷垫板5按照设计位置贴装在一体式带光纤插芯管壳1内，使得激光器芯片4的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳中1光纤轴线上的延长线上；
（3）给柔性印刷电路板6通电，激光器芯片4发光，将一体式带光纤插芯管壳1中的光纤通过直径φ1.25的光纤跳线与光功率计连接，采用透镜耦合装置将汇聚透镜3放置于隔离器2与激光器芯片4之间，调整汇聚透镜3的位置并实时监测光功率计，当汇聚透镜位置使得光功率计接收到的光功率值处于预设值范围之内时，使用固定胶水固定汇聚透镜3，完成激光发射器的组装。
如图1和2所示的一种激光发射器，包括一体式带光纤插芯管壳1、隔离器2和陶瓷垫板5，隔离器2贴装于一体式带光纤插芯管壳1内，且位于一体式带光纤插芯管壳1的光纤端面与陶瓷垫板5之间；陶瓷垫板上贴装有柔性印刷电路板6，柔性印刷电路板6上金线键合有激光器芯片4和探测器7，激光器芯片4的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳1中光纤轴线上的延长线上。隔离器2与激光器芯片4之间固定有汇聚透镜3，汇聚透镜3位于陶瓷垫板5上。
其中，一体式带光纤插芯管壳1包括金属管壳和带光纤陶瓷插芯，且二者通过机械铆压一体固定。
本发明激光发射器组装方法，以更低的成本实现了将激光反射器的光信号耦合进光纤，操作方便、简单、省时，相对传统金属套筒、光纤插芯、管壳的三段式耦合方式，节省下激光焊接机和光路耦合机等大型设备，设备成本大幅降低，有利于生产进行。

Claims (6)

1.一种激光发射器组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将隔离器（2）贴装于一体式带光纤插芯管壳（1）内；
将激光器芯片（4）和探测器（7）金线键合于柔性印刷电路板（6）上，将柔性印刷电路板（6）贴装于陶瓷垫板（5）上，然后将陶瓷垫板（5）贴装在一体式带光纤插芯管壳（1）内；
给柔性印刷电路板（6）通电，激光器芯片（4）发光，将一体式带光纤插芯管壳（1）中的光纤通过光纤跳线与光功率计连接，采用透镜耦合装置将汇聚透镜（3）放置于隔离器（2）与激光器芯片（4）之间，调整汇聚透镜（3）的位置并实时监测光功率计，当汇聚透镜（3）的位置使得光功率计接收到的光功率值处于预设值范围之内时，固定汇聚透镜（3），完成激光发射器的组装。
2.根据权利要求1所述的一种激光发射器组装方法，其特征在于，所述激光器芯片（4）的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳（1）中光纤轴线上的延长线上。
3.根据权利要求1所述的一种激光发射器组装方法，其特征在于，所述一体式带光纤插芯管壳（1）包括金属管壳和带光纤陶瓷插芯，且二者通过机械铆压一体固定。
4.一种激光发射器，其特征在于，包括一体式带光纤插芯管壳（1）、隔离器（2）和陶瓷垫板（5），所述隔离器（2）贴装于所述一体式带光纤插芯管壳（1）内，且位于一体式带光纤插芯管壳（1）的光纤端面与陶瓷垫板（5）之间；所述陶瓷垫板（5）上贴装有柔性印刷电路板（6），所述柔性印刷电路板（6）上金线键合有激光器芯片（4）和探测器（7），所述隔离器（2）与激光器芯片（4）之间固定有汇聚透镜（3），所述汇聚透镜（3）位于陶瓷垫板（5）上。
5.根据权利要求4所述的一种激光发射器，其特征在于，所述激光器芯片（4）的发光有源区中心位于一体式带光纤插芯管壳（1）中光纤轴线上的延长线上。
6.根据权利要求4所述的一种激光发射器，其特征在于，所述一体式带光纤插芯管壳（1）包括金属管壳和带光纤陶瓷插芯，且二者通过机械铆压一体固定。
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