CN1181369C - 半导体激光器v形槽固定光纤同轴器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，其中包括：一管壳，该管壳为一圆形壳体；一管座固定在管壳的一端；一内支架固定在管壳内的管座的一面；一带有半导体激光器和光纤的硅热沉固定在内支架上；一背光探测器固定在管壳内的管座的一面；管座引脚插置在管座上；用互连金丝连接半导体激光器、背光探测器和管座引脚。本发明的有益效果是：能够快速简便可靠高效地进行半导体激光器同轴器件的耦合封装，无需人工精确调整光纤位置，达到提高生产效率，降低生产成本的目的。

Description

半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件
技术领域
本发明属于光纤通信技术领域，更具体说是半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件。
背景技术
在光纤通信技术中，广泛使用半导体激光器作为信号源。由于需要将半导体激光器发出的激光耦合进入光纤才能够用于光纤通信系统，这就产生了许多种不同的耦合封装形式的器件，例如同轴封装、双列直插封装和蝶形封装等。同轴封装形式的器件由于其本身具有低成本的特点，被大量的使用在接入网、城域网、机架交换和有线电视等场合。通常半导体激光器同轴器件，光纤和激光器必须进行人工的耦合对准工作。具体过程通常是将光纤对准激光器的出光面，在获得最大的出纤功率之后，通过激光焊接、锡焊或者胶粘的办法将光纤固定在一个支架上的，而后套上管壳，封装成形。在这个过程中，由于光纤和半导体激光器的受光面和出光面几何尺寸都是在微米量级上的，将此二者精确对准需要花费大量的劳动力时间进行耦合调整工作，并且对从事耦合工作技术人员提出较高的技术水平要求。这使得半导体激光器同轴器件的成本难以进一步的降低，影响其进一步的广泛应用。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的在于提供一种半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，该器件能够达到将半导体激光器发出的激光以较高的效率耦合到光纤中，并且无需人工精确调整光纤的位置。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
本发明一种半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，其特征在于，其中包括：
一管壳，该管壳为一圆形壳体；
一管座固定在管壳的一端；
一内支架固定在管壳内的管座的一面；
一带有半导体激光器和光纤的硅热沉固定在内支架上；
一背光探测器固定在管壳内的管座的一面；
管座引脚插置在管座上；
用互连金丝连接半导体激光器、背光探测器和管座引脚；
其中硅热沉上形成有一热沉高台面和热沉低台面，在热沉高台面上纵向有一V形槽，在热沉低台面上制作有平面电极以及对准标记；半导体激光器的波导位置利用对准标记和V形槽的中心位置精确对准，半导体激光器固定在平面电极上；一头部为圆锥形的光纤用固化胶固定在V形槽内。
其中管壳的另一端用密封胶封堵。
其中所述的硅热沉的背面有一金属层。
本发明的有益效果是：能够快速简便可靠高效地进行半导体激光器同轴器件的耦合封装，无需人工精确调整光纤位置，达到提高生产效率，降低生产成本的目的。
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是本发明热沉上安装半导体激光器和光纤的俯视图。
图2是本发明热沉上安装半导体激光器和光纤的侧视图。
图3是本发明半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件剖面俯视图。
图4是本发明半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件剖面侧视图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，在图1和图2的实施例中，结合干法刻蚀和湿法刻蚀的微机械加工技术在硅热沉9上分别制成热沉高台面1、热沉低台面2和V形槽3。然后使用微电子工艺在热沉低台面2上制成平面电极4以及对准标记5，在硅热沉9的背面制成背面金层。在这个过程中，利用微机械加工技术和微电子工艺的精密性很容易保证严格对准V形槽3和对准标记5的中心线。半导体激光器7的波导和解理面与对准标记5的相应标志对齐，并烧焊平面电极4上。光纤6的头部通过磨制或高温拉制成型的办法得到圆锥形的形状，能够提高光纤6的数值孔径NA，从而提高光纤6与半导体激光器7的光耦合效率。光纤6在V形槽3内调整好前后位置，并用紫外固化胶8固定于V形槽3内。由于半导体激光器7的波导位置利用对准标记5和V形槽3的中心位置精确对准，并且热沉高台面1和热沉低台面2高度差、V形槽3的深度、光纤6的直径都经过了精确计算，这就保证了光纤6与半导体激光器7的出光位置的精确对位，从而很容易得就能够获得很高的耦合效率(视不同情况获得20％～60％的耦合效率)。在耦合对准过程中不需要很多的劳动力时间，对技术工人的技术水平要求也较低，这样在保证半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件的耦合效率的同时，达到了提高生产效率，减少生产成本的目的。
请再参阅图3及图4，在图3和图4的实施例中，将带有半导体激光器7和光纤6的硅热沉9以及背光探测器14分别烧焊在管座10的管座内支架15上，固定硅热沉9。用互连金丝16连接半导体激光器7、背光探测器14和管座引脚13，套上管壳11，焊接或用胶粘固定管壳11和管座10。用管壳密封胶12密封管壳11，保证管壳11内的气密性。

Claims (3)

1、一种半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，其特征在于，其中包括：
一管壳，该管壳为一圆形壳体；
一管座固定在管壳的一端；
一内支架固定在管壳内的管座的一面；
一带有半导体激光器和光纤的硅热沉固定在内支架上；
一背光探测器固定在管壳内的管座的一面；
管座引脚插置在管座上；
用互连金丝连接半导体激光器、背光探测器和管座引脚；
其中硅热沉上形成有一热沉高台面和热沉低台面，在热沉高台面上纵向有一V形槽，在热沉低台面上制作有平面电极以及对准标记；半导体激光器的波导位置利用对准标记和V形槽的中心位置精确对准，半导体激光器固定在平面电极上；一头部为圆锥形的光纤用固化胶固定在V形槽内。
2、根据权利要求1所述的半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，其特征在于，其中管壳的另一端用密封胶封堵。
3、根据权利要求1所述的半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件，其特征在于，其中所述的硅热沉的背面有一金属层。
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