CN115763577B - 温控抗过载光组件 - Google Patents
温控抗过载光组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115763577B CN115763577B CN202211513506.3A CN202211513506A CN115763577B CN 115763577 B CN115763577 B CN 115763577B CN 202211513506 A CN202211513506 A CN 202211513506A CN 115763577 B CN115763577 B CN 115763577B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- chip
- electric lead
- optical
- temperature control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 87
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 21
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种温控抗过载光组件，它属于光组件领域，即可以解决接收端，PD芯片的输入光功率过载，即入射到PD芯片的光功率大于过载光功率问题，又可以解决发射端，在不改变LD芯片工作参数与不增加光衰减器的条件下，调节LD芯片光功率的问题。它主要包括管座，管座上设有管帽和芯片，管帽上设有光窗，所述管座上设有P极电引线和N极电引线，P极电引线和N极电引线之间电性连接有温控模块，温控模块上设有光孔，温控模块的光孔上方设有温控光学部件，光孔和温控光学部件位于芯片上方。本发明主要用于为PD芯片或LD芯片调节透光率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光组件，具体地说，尤其涉及一种温控抗过载光组件。
背景技术
自由空间光通讯应用场景，由于湍流、大气扰动的存在，导致接收端入射到光电探测器的光功率闪烁。当入射到光电探测器的光功率大于过载光功率时，将导致通讯系统会产生误码，严重时甚至烧毁光电探测器芯片。
自由空间光通讯或光纤通讯应用场景，为了调整光发射端的光功率，一般有两种解决方案，①改变LD芯片的工作参数，改变激LD芯片发出的光功率；②在光链路中增加光衰减器，调整光链路内的光功率。
限流方案：在光电探测器增加电阻，以降低通过光电探测器芯片的电流，避免PD过载或烧毁。限压方案：控制PD工作电压，避免PD过载或烧毁。PD的工作电压值越大，灵敏度越好，越容易过载；PD的工作电压值越小，灵敏度越差，越不容易过载。
无论是限流方案或者限压方案，都是通过调整PD的工作参数，不能从根本上控制入射光，无法从控制输入光功率这个根本上解决问题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种温控抗过载光组件，即可以解决接收端，芯片的输入光功率过载，即入射到的光功率大于过载光功率问题，又可以解决发射端，在不改变芯片工作参数与不增加光衰减器的条件下，调节光功率的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种温控抗过载光组件，包括管座，管座上设有管帽和芯片，管帽上设有光窗，所述管座上设有P极电引线和N极电引线，P极电引线和N极电引线之间电性连接有温控模块，温控模块上设有光孔，温控模块的光孔上方设有温控光学部件，光孔和温控光学部件位于芯片上方。
进一步地，所述的温控光学部件包括透明材质和温感聚合物液体，温感聚合物液体位于透明材质内，透明材质为凝胶玻璃或高温熔融玻璃或透明陶瓷或有机玻璃，温感聚合物液体包括温感聚合物3～10％、红外吸收剂0.1～2％、醇溶剂60～90％和去离子水，上述含量为重量百分比。
进一步地，所述的透明材质厚度0.1mm～3.0mm，长度0.1～1.0mm，宽度0.1～1.0mm。
进一步地，当温控光学部件的材料温度高于浊点时，温感聚合物液体为均相，透光率趋于100％；当温控光学部件的材料温度低于浊点时，温感聚合物液体为非均相，溶液变浑浊，温度越低，浑浊度越高，透光率越小。
进一步地，所述的温控模块包括陶瓷基板，陶瓷基板上设有薄膜电阻，薄膜电阻环设于温控光学部件下方，P极电引线和N极电引线分别电性连接薄膜电阻两端；薄膜电阻等同于一定阻值R的电阻，当有电流I从P极流向N极时产生热量，热量功率P＝I2R，当薄膜电阻电流I为零时，温控光学部件不透光；当薄膜电阻电流I逐渐增加时，薄膜电阻产生热量，随着温控光学部件温度逐渐增加，温控光学部件的透光率逐渐变大，入射到芯片上的光功率也随之增大。
进一步地，所述的温控模块为TEC温控器，TEC温控器的P极与P极电引线电性连接，TEC温控器的N极与N极电引线电性连接；通过调整P极电引线、N极电引线之间的电流方向与大小，TEC温控器表面的温度不同，从而调整温控光学部件的透光率。
进一步地，所述的芯片为PD芯片或LD芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、从光路的根本环节上，解决PD芯片光过载或控制LD芯片光功率过大的问题。
2、不增加原来光组件的尺寸，通过嵌入式封装方案，解决PD芯片光过载或控制LD芯片光功率过大的问题。
3、不改变激光器芯片的工作参数(影响激光器芯片的稳定性)，不在光链路中增加光衰减器(增加成本)，实现对发射光功率的调整。
4、利用浊点(Cloud point)原理，控制温度，使温感聚合物由均相变为非均相，适用于宽光谱范围的透光率的调整，适用性更广。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明的实施例2的结构示意图；
图3是本发明的陶瓷基板、薄膜电阻的结构示意图；
图4是本发明的温控光学部件结构示意图；
图5是本发明温控光学部件的材料温度与透光率的变化曲线图；
图6是本发明温控光学部件的工作原理框图。
图中：1、光窗；2、管帽；3、芯片；4、P极电引线；5、温控光学部件；6、TEC温控器；7、N极电引线；8、管座；9、陶瓷基板；10、薄膜电阻；11、透明材质；12、温感聚合物液体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地描述说明。
如图1、3所示，实施例1、一种温控抗过载光组件，包括管座8，管座8上设有管帽2和芯片3，管帽2上设有光窗1，所述管座8上设有P极电引线4和N极电引线7，P极电引线4和N极电引线7之间电性连接有温控模块，温控模块上设有光孔，温控模块的光孔上方设有温控光学部件5，光孔和温控光学部件5位于芯片3上方；如图4所示，所述的温控光学部件5包括透明材质11和温感聚合物液体12，温感聚合物液体12位于透明材质11内，透明材质11为凝胶玻璃或高温熔融玻璃或透明陶瓷或有机玻璃，温感聚合物液体12包括温感聚合物3～10％、红外吸收剂0.1～2％、醇溶剂60～90％和去离子水，上述含量为重量百分比；所述的透明材质11厚度1.5mm，长度0.8mm，宽度0.8mm；如图5所示，当温控光学部件5的材料温度高于浊点时，温感聚合物液体12为均相，透光率趋于100％；当温控光学部件5的材料温度低于浊点时，温感聚合物液体12为非均相，溶液变浑浊，温度越低，浑浊度越高，透光率越小所述的温控模块包括陶瓷基板9，陶瓷基板9上设有薄膜电阻10，薄膜电阻10环设于温控光学部件5下方，P极电引线4和N极电引线7分别电性连接薄膜电阻10两端；薄膜电阻10等同于一定阻值R的电阻，当有电流I从P极流向N极时产生热量，热量功率P＝I2R，当薄膜电阻10电流I为零时，温控光学部件5不透光；当薄膜电阻10电流I逐渐增加时，薄膜电阻10产生热量，随着温控光学部件5温度逐渐增加，温控光学部件5的透光率逐渐变大，入射到芯片3上的光功率也随之增大；所述的芯片3为PD芯片或LD芯片。
如图6所示，当薄膜电阻10处于低功耗状态，此时，温控光学部件5温度低于浊点，透光率低，PD芯片或LD芯片响应电流低，逐渐增加薄膜电阻10的功耗，材料温度升高，透光率升高，进而，PD芯片或LD芯片响应电流逐渐变大，PD芯片或LD芯片响应电流处于正常范围，保持薄膜电阻10功耗不变，光组件正常工作；否则，薄膜电阻10表面的温度改变，调整温控光学部件5的透光率。薄膜电阻10电流为零时，温控光学部件5不透光。当电流I逐渐增加时，薄膜电阻10产生热量，随着温控光学部件5温度逐渐增加，温控光学部件5的透光率逐渐变大，入射到PD芯片或LD芯片上的光功率也随之增大。
如图2所示，实施例2、一种温控抗过载光组件，包括管座8，管座8上设有管帽2和芯片3，管帽2上设有光窗1，所述管座8上设有P极电引线4和N极电引线7，P极电引线4和N极电引线7之间电性连接有温控模块，温控模块上设有光孔，温控模块的光孔上方设有温控光学部件5，光孔和温控光学部件5位于芯片3上方；如图4所示，所述的温控光学部件5包括透明材质11和温感聚合物液体12，温感聚合物液体12位于透明材质11内，透明材质11为凝胶玻璃或高温熔融玻璃或透明陶瓷或有机玻璃，温感聚合物液体12包括温感聚合物3～10％、红外吸收剂0.1～2％、醇溶剂60～90％和去离子水，上述含量为重量百分比；所述的透明材质11厚度2mm，长度1.0mm，宽度1.0mm；如图5所示，当温控光学部件5的材料温度高于浊点时，温感聚合物液体12为均相，透光率趋于100％；当温控光学部件5的材料温度低于浊点时，温感聚合物液体12为非均相，溶液变浑浊，温度越低，浑浊度越高，透光率越小；所述的温控模块为TEC温控器6，TEC温控器6的P极与P极电引线4电性连接，TEC温控器6的N极与N极电引线7电性连接；通过调整P极电引线4、N极电引线7之间的电流方向与大小，TEC温控器6表面的温度不同，从而调整温控光学部件5的透光率；所述的芯片3为PD芯片或LD芯片，其它与实施例1相同。
TEC温控器6的P极、N极与管座的P极电引线4、N极电引线7进行电气性连接，如图6所示，当TEC温控器6处于低功耗状态，此时，温控光学部件5温度低于浊点，透光率低，PD芯片或LD芯片响应电流低，逐渐增加TEC温控器6的功耗，材料温度升高，透光率升高，进而，PD芯片或LD芯片响应电流逐渐变大，PD芯片或LD芯片响应电流处于正常范围，保持TEC温控器6功耗不变，光组件正常工作；否则，TEC温控器6表面的温度改变，调整温控光学部件5的透光率。
Claims (5)
1.一种温控抗过载光组件，包括管座（8），管座（8）上设有管帽（2）和芯片（3），管帽（2）上设有光窗（1），其特征在于：所述管座（8）上设有P极电引线（4）和N极电引线（7），P极电引线（4）和N极电引线（7）之间电性连接有温控模块，温控模块上设有光孔，温控模块的光孔上设有温控光学部件（5），光孔位于芯片（3）上方；所述的温控光学部件（5）包括透明材质（11）和温感聚合物液体（12），温感聚合物液体（12）位于透明材质（11）内，透明材质（11）为凝胶玻璃或高温熔融玻璃或透明陶瓷或有机玻璃，温感聚合物液体（12）按重量百分比包括温感聚合物3～10%、红外吸收剂0.1～2%、醇溶剂60～90%和去离子水；当温控光学部件（5）的材料温度高于浊点时，温感聚合物液体（12）为均相；当温控光学部件（5）的材料温度低于浊点时，温感聚合物液体（12）为非均相。
2.根据权利要求1所述的温控抗过载光组件，其特征在于：所述的透明材质（11）厚度0.1mm～3.0mm，长度0.1～1.0mm，宽度0.1～1.0mm。
3.根据权利要求1所述的温控抗过载光组件，其特征在于：所述的温控模块包括陶瓷基板（9），陶瓷基板（9）上设有薄膜电阻（10），薄膜电阻（10）环设于温控光学部件（5）下方，P极电引线（4）和N极电引线（7）分别电性连接薄膜电阻（10）两端。
4.根据权利要求1所述的温控抗过载光组件，其特征在于：所述的温控模块为TEC温控器（6），TEC温控器（6）的P极与P极电引线（4）电性连接，TEC温控器（6）的N极与N极电引线（7）电性连接。
5.根据权利要求1所述的温控抗过载光组件，其特征在于：所述的芯片（3）为PD芯片或LD芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211513506.3A CN115763577B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 温控抗过载光组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211513506.3A CN115763577B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 温控抗过载光组件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115763577A CN115763577A (zh) | 2023-03-07 |
| CN115763577B true CN115763577B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=85340536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211513506.3A Active CN115763577B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 温控抗过载光组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115763577B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239810A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd | 耐光性温度管理インジケーター |
| CN106410601A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-02-15 | 武汉宜鹏光电科技有限公司 | 无背光监测的TO Can LD器件及其制备工艺 |
| CN106969842A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-21 | 武汉联钧科技有限公司 | 一种光电传感器及红外测温仪 |
| CN110857889A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 江阴市鼎众新能源材料有限公司 | 一种温感智能复合光学玻璃 |
| CN111987076A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-24 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种近红外光与可见光的宽光谱光电探测器及其制作方法 |
| CN114745052A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-12 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
-
2022
- 2022-11-29 CN CN202211513506.3A patent/CN115763577B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239810A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd | 耐光性温度管理インジケーター |
| CN106410601A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-02-15 | 武汉宜鹏光电科技有限公司 | 无背光监测的TO Can LD器件及其制备工艺 |
| CN106969842A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-21 | 武汉联钧科技有限公司 | 一种光电传感器及红外测温仪 |
| CN110857889A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 江阴市鼎众新能源材料有限公司 | 一种温感智能复合光学玻璃 |
| CN111987076A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-24 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种近红外光与可见光的宽光谱光电探测器及其制作方法 |
| CN114745052A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-12 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115763577A (zh) | 2023-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160306251A1 (en) | Driving device for electrochromic device, electrochromic apparatus, optical filter, imaging apparatus, lens unit, and window member including electrochromic device, and method for driving electrochromic device | |
| WO1994011777A1 (en) | Electrochromic-photovoltaic film for light-sensitive control of optical transmittance | |
| US8345721B2 (en) | Method for driving optical transmitter | |
| CN115763577B (zh) | 温控抗过载光组件 | |
| CN106848829A (zh) | 一种垂直腔面发射同轴封装光电器件及其封装方法 | |
| CN201796077U (zh) | 一种带apc的激光器偏置电流监视电路 | |
| CN212967701U (zh) | 一种温控光耦 | |
| CN203133636U (zh) | 自动温度控制电路及包含其的光收发模块 | |
| CN201256288Y (zh) | 雪崩光电二极管偏压保护装置及电路 | |
| CN202977955U (zh) | 具有温度控制功能的万兆光模块 | |
| CN104423400A (zh) | 一种激光器自动控制温度的方法 | |
| CN102646925B (zh) | 带光反馈激光模组结构 | |
| JP2007525722A (ja) | 光制限素子を備える送信機および受信機用光学部品 | |
| JP4703312B2 (ja) | 非線形半導体光素子駆動装置 | |
| KR19980046586A (ko) | 공진파장 제어 기능을 구비한 고분자 광검출기 | |
| CN203301491U (zh) | 一种发射机自动控制功率电路 | |
| JP6660338B2 (ja) | 光検出器 | |
| CN115664321A (zh) | 一种调整太阳能热电联供受光面的系统和方法 | |
| CN212908511U (zh) | 基于激光器的双闭环负反馈控制系统 | |
| CN114944590A (zh) | 一种适用于工业级工作温度范围的vcsel垂直腔面激光器 | |
| CN109634345B (zh) | 一种程控式负载自适应变电压恒流源模块 | |
| JPH08116127A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| CN108063638B (zh) | 一种带光路保护功能的高灵敏度光接收器及其制作方法 | |
| CN210092068U (zh) | 一种用于驱动硅基雪崩光电二极管的电路结构 | |
| CN219937579U (zh) | 发端to封装结构、光模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |