CN206059902U - 光发射器散热结构及包含其的光发射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光发射器散热结构及包含其的光发射器，该光发射器散热结构包含有一基座、以及一光发射器单元。该基座包含有一座本体、一设置于该座本体上的散热井、以及一插入并固定于该散热井内的导热块。该导热块的一侧具有一供该光发射器单元设置的热导引平面。该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的散热基板，以及一直接设置于该散热基板上的镭射二极体。该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热源由主动区经由该散热基板传导至该热导引平面间的热传导路径，并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的座本体上。
Description
技术领域
本实用新型有关于一种光发射器散热结构及包含其的光发射器，特别是指一种可大幅提高散热效率的光发射器散热结构及包含其的光发射器。
背景技术
由于电脑处理速度及处理容量不断增加，传统电缆线的电信传输方式因为受限于频宽以及传输速度，已无法因应现今科技随时需要处理的庞大容量资讯传输，因此，传统的电信传输系统逐渐由光纤传输系统所取代。所谓的光纤传输系统不具有频宽限制，具有高速传输、传输距离长、材质不受电磁波干扰等优点，不仅是未来通讯科技的主流，也是目前电子产业致力研发的方向。
所谓的光通讯技术是指以光波作为讯号载体，于光纤的二节点之间进行传输，其领域依据传输介质的不同可区分为光通讯侧及电通讯侧，透过光收发器(opticaltransceiver)，将所接收到的光讯号转换为可供晶片处理的电讯号，或将经资料处理过后的电讯号由光收发器转换成光讯号以透过光纤进行传输并达到通讯目的。
分波多工(wavelength-division multiplexing,WDM)是一种多工处理数个藉由光纤传递的光学载波讯号之技术，利用不同波长讯号或是镭射光讯号传递，藉以实现光纤上讯号的双向传输与加成的传输容量。其实际作法便是将光纤的工作波长分割成多个通道(channel)，以在同一条光纤内传输更大量的资料。
将WDM的技术应用于资料中心(Data Center)进行数据互换时，为配合资料中心的高速运算及即时性的需求，必须提高信息传输的数据量。由于信息系统处理的数据量过于庞大，在处理大量数据时，为增加单位时间讯息的传输量，光发射器(TOSA)的输出功率势必要提高，才能够负荷如此庞大的讯息量。
然而，随着功率的大量提升，在传输讯号的过程中，光发射模组的晶片也会随着处理运作量的增加，产生相应的大量高温热源，这些热源产生的热并不会自行散去，甚至还会不断累积，高温环境会影响光纤传输讯号的稳定性，使光纤传输系统或其设备陷入温度不断升高的恶性循环之中，最终导致光纤传输速度缓慢，甚至损伤晶片或其他零组件，最严重将导致整个光纤传输系统或其设备损坏而无法使用。
有鉴于上述习知技术中仍存有许多尚待改善的缺失，本案发明人认为有必要针对晶片所产生的高温热源提供有效的散热解决之道，以维持并保护光纤传输系统或其设备的稳定性以及安全性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光发射器散热结构及包含其的光发射器，透过散热结构的设置缩短热传导路径，解决习知技术中高功率光发射器的散热效率不足的问题，能有效提升散热效率。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种光发射器散热结构，其特征在于包含有：
一基座，包含有一座本体，一设置于该座本体上的散热井，以及一插入并固定于该散热井内的导热块，该导热块的一侧具有一热导引平面；以及
一光发射器单元，设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的散热基板，以及一直接设置于该散热基板上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热源从主动区经由该散热基板传导至该热导引平面间的热传导路径并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的座本体上。
其中，该散热基板为陶瓷散热基板。
其中，该陶瓷散热基板的材质为氮化铝、碳化硅或氧化铝。
其中，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该散热基板接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
其中，该导热块的热导引平面与该座本体表面平行。
还公开了一种光发射器散热结构，其特征在于包含有：
一基座，包含有一座本体，一设置于该座本体上的散热井，以及一插入并固定于该散热井内的导热块，该导热块的一侧突出于该座本体表面并与该座本体表面间具有一高度，并于该导热块于该高度位置上具有一热导引平面；以及
一光发射器单元，设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热源由主动区传导至该热导引平面间的热传导路径并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的座本体上。
其中，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该热导引平面接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
其中，该导热块的材质为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金或散热陶瓷。
其中，该镭射二极体为边射型镭射二极体。
其中，该散热井贯穿于该座本体以利该导热块的二侧分别露出于该散热井的二侧开口并由侧面方向的周围包围该导热块，该导热块朝该座本体内方向露出的一侧搭载该光发射器单元，另一侧朝外方向露出并接触一热导引垫。
还公开了一种光发射器，其特征在于包含有：
一连接器本体，包含有一于一侧设置有光校准窗的壳体，一插设于该壳体内的导热块，一设置于该光校准窗一侧的耦光透镜，以及一设置于该壳体内以经由该耦光透镜对准至该光校准窗位置的光发射器单元；
其中，该壳体上具有一散热井，于该散热井内插入并固定该导热块，该导热块的一侧具有一热导引平面；
其中，该光发射器单元设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的散热基板，以及一直接设置于该散热基板上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热从主动区经由该散热基板传导至该热导引平面间的热传导路径，并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的壳体上；以及
一光校准筒，设置于该壳体一侧的光校准窗上，以对应至该镭射二极体，该光校准筒包含有一结合于该光校准窗一侧平面上的Z轴定位筒，以及一插设于该Z轴定位筒上用以连接光纤的光接合器。
其中，该散热基板为陶瓷散热基板。
其中，该陶瓷散热基板的材质为氮化铝、碳化硅或氧化铝。
其中，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该散热基板接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
其中，该耦光透镜直接设置于该导热块上。
其中，该导热块的热导引平面与该壳体表面平行。
其中，该光发射器单元包含有一设置于该散热基板上用以检测该镭射二极体功率的光监测器。
还公开了一种光发射器，其特征在于包含有：
一连接器本体，包含有一于一侧设置有光校准窗的壳体，一插设于该壳体内的导热块，一设置于该光校准窗一侧的耦光透镜，以及一设置于该壳体内以经由该耦光透镜对准至该光校准窗位置的光发射器单元；
其中，该壳体上具有一散热井，于该散热井内插入并固定该导热块，该导热块的一侧突出于该壳体表面并与该壳体表面间具有一高度，并于该导热块于该高度位置上具有一热导引平面；
其中，该光发射器单元设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热由主动区传导至该热导引平面间的热传导路径，并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的壳体上；以及
一光校准筒，设置于该壳体一侧的光校准窗上，以对应至该镭射二极体，该光校准筒包含有一结合于该光校准窗一侧平面上的Z轴定位筒，以及一插设于该Z轴定位筒上用以连接光纤的光接合器。
其中，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该热导引平面接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
其中，该光发射器单元包含有一设置于该热导引平面上用以检测该镭射二极体功率的光监测器。
其中，该散热井贯穿于该壳体以利该导热块的二侧分别露出于该散热井的二侧开口并由侧面方向的周围包围该导热块，该导热块朝该壳体内方向露出的一侧搭载该光发射器单元，另一侧朝外方向露出并接触一热导引垫。
其中，更进一步包含有一设置于该光校准窗上的光隔离器。
其中，该光校准窗包含有一供该耦光透镜对准的光通道，以及一设置于该光通道一侧且供该光隔离器插入后固定的插设槽。
其中，该光校准窗更包含有一设置于该插设槽一侧的让位槽，该让位槽的内径大于该插设槽的内径。
其中，该壳体上设置有一电路基板，该电路基板包含有一基板本体，一设置于该基板本体一端并连接于该光发射器单元的电连接侧，以及一设置于该基板本体相对该电连接侧一端的电连接埠。
其中，该电连接侧与该壳体间涂覆有一层阻隔该壳体的热的粘着剂以避免热经由该电连接侧的金线传导至该光发射器单元。
其中，该壳体包含有一设置有该导热块的底座，以及一覆盖于该底座上以密封该光发射器单元的上盖。
其中，该底座二侧分别设置有一第一侧壁，并于该第一侧壁上分别设置有一第一阶段，该上盖二侧分别设置有一对应至该第一侧壁的第二侧壁，该第二侧壁上设置有一分别与该第一阶段相互搭设的第二阶段。
其中，该底座的一端由该第一侧壁延伸有一第一倾斜部，该上盖的一端则由该第二侧壁延伸有一与该第一倾斜部相互搭设的第二倾斜部。
其中，该底座的一端由该第一倾斜部向前延伸有一搭设平台，该上盖的一端由该第二倾斜部延伸有一于一侧具有导角的突出部靠置于该搭设平台上。
其中，该导热块的材质为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金或散热陶瓷。
其中，该镭射二极体为边射型镭射二极体。
是以，本实用新型比习知技术具有以下之优势功效：
1.本实用新型透过降低镭射二极体主动区高度缩短热传导路径，并透过直接将热由主动区经由散热基板传导至导热块，达到直下传导的散热效果，并透过散热井由水平方向扩散热，大幅提升散热效率。
2.本实用新型更进一步于电路基板的电连接侧与壳体间涂覆阻隔壳体热源的粘着剂，有助于避免已向壳体传导的热再次经由金线传导至镭射二极体，进而影响镭射二极体散热效率。
附图说明
图1，本实用新型光发射器散热结构其中一较佳实施态样的示意图。
图2，本实用新型光发射器散热结构另一较佳实施态样的示意图。
图3，本实用新型光发射器的外观示意图。
图4，本实用新型光发射器的结构分解示意图。
图5，本实用新型光发射器的俯视示意图。
图6，本实用新型光发射器于图5A-A剖面线上的剖面示意图。
图7，本实用新型另一较佳实施态样的剖面示意图。
图8，本实用新型光发射器不同视角的结构分解示意图(一)。
图9，本实用新型光发射器不同视角的结构分解示意图(二)。
图10，本实用新型光通讯装置的热传导示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本实用新型中之图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本实用新型之范围，在此先行叙明。
以下针对本实用新型光发射器散热结构辅以图示进行说明，请参阅图1，为本实用新型光发射器散热结构其中一较佳实施态样的示意图，如图所示：
本实用新型的光发射器散热结构M包含有一基座M1、以及一设置于该基座M1上的光发射器单元M2。该基座M1包含有一座本体M11、一设置于该座本体M11上的散热井M12、以及一插入并固定于该散热井M12内的导热块M13。该导热块M13的一侧具有一热导引平面M131。该散热井M12贯穿于该座本体M11以利该导热块M13的二侧分别露出于该散热井M12的二侧开口，并由该导热块M13侧面方向的周围包围该导热块M13。该导热块M13朝该座本体M11内方向露出的一侧(即热导引平面M131)搭载该光发射器单元M2，另一侧则用以接触空气、光通讯装置上的一热导引垫702(如图10所示)、或是光通讯装置的外壳内侧，于本实用新型不予以限制。该光发射器单元M2包含有一直接设置于该热导引平面M131上的散热基板M21，以及一直接设置于该散热基板M21上的镭射二极体M22。该镭射二极体M22藉由降低主动区高度减少热由主动区经由该散热基板M21传导至该热导引平面M131间的热传导路径，并藉由该导热块M13将传导至该热导引平面M131的热水平传导至该散热井M12外周的座本体M11上。于较佳实施态样中，该导热块M13的热导引平面M131与该座本体M11表面平行，减少因公差导致耦光困难的问题。
为增加散热的效率，于较佳的实施态样中该散热基板M21为陶瓷散热基板，该陶瓷散热基板的材质例如可以为氮化铝、碳化硅、或氧化铝、或其他包含有上述材料、或具备上述材料特性的混合材质。该导热块M13的材质则可以为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金或散热陶瓷等，于本实用新型中不予以限制。
降低主动区高度后，该镭射二极体M22的主动区至该镭射二极体M22与该散热基板M21接触面间的间距介于2μm至14μm之间，藉由缩短主动区至散热基板M21间的间距，大幅地增加散热的效率。所述的间距未列入接着焊料的厚度，在此先行叙明。
另外，本实施态样可以在导热块M13上方保留用以设置耦光透镜(图未示)的空间(如图1光发射器单元M2右侧位置)，藉由将光发射器单元M2与耦光透镜直接设置于该导热块M13同一平面上，可忽略导热块M13产生的公差，有利于提升耦光效果并增加产品的良率。
以下针对本实用新型光发射器散热结构另一较佳实施态样辅以图示进行说明，请参阅图2，为本实用新型光发射器散热结构另一较佳实施态样的示意图，如图所示：
本实施态样与前一实施态样主要的差异点在于导热块N13的设计，并藉由导热块N13的设计省略了散热基板(如图1所示的散热基板M21)，减少光发射器所需的零件。本实施态样的光发射器散热结构N，包含有一基座N1、以及一设置于该基座N1上的光发射器单元N2。该基座N1包含有一座本体N11，一设置于该座本体N11上的散热井N12，以及一插入并固定于该散热井N12内的导热块N13。该导热块N13的一侧突出于座本体N11表面并与该座本体N11表面间具有一高度，并于该导热块N13于该高度位置上具有一热导引平面N131。该光发射器单元N2包含有一直接设置于该热导引平面N131上的镭射二极体N22，该镭射二极体N22藉由降低主动区高度减少热由主动区传导至该热导引平面N131间的热传导路径，并将传导至该热导引平面N131的热水平传导至该散热井N12外周的座本体N11上。
降低主动区高度后，该镭射二极体N22的主动区至该镭射二极体N22与该热导引平面N131接触面间的间距介于2μm至14μm之间，藉由缩短主动区至导热块N13间的间距，大幅地增加散热的效率，所述的间距未列入接着焊料的厚度，在此先行叙明。
本实用新型的光发射器可应用于N阶脉冲振幅调变(Pulse AmplitudeModulation N,PAM-N)、正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)、分离复频调变技术(Discrete Multitone,DMT)、二位元相位偏移调变(Binary Phase ShiftKeying，BPSK)、四位元相位偏移调变(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)、或其他类此之相关光通讯调变技术，于本实用新型中不予以限制。
此外，本实用新型的光发射器除应用于单通道的光通讯装置外，亦可应用于波长分割多工(Wavelength Division Multiplexing,WDM)、粗式波长分割多工(Conventional/Coarse Wavelength Division Multiplexing，CWDM)、高密度分波多工(Dense WavelengthDivision Multiplexing，DWDM)、光塞取多工(Optical Add/Drop Multiplexer，OADM)、可调光塞取多工(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer，ROADM)、或其他类此之相关光通讯多工技术，于本实用新型中不予以限制。
以下针对本实用新型光发射器的技术举一较佳实施态样进行说明。请一并参阅图3，本实用新型光发射器的外观示意图，如图所示：
本实用新型的光发射器100包含有一连接器本体10、一结合于该连接器本体10上的光校准筒20、以及一设置于该连接器本体10内侧并由该连接器本体10内侧向外延伸的电路基板30。该光校准筒20上具有用以插设光纤的光纤插槽，该电路基板30连接至光通讯装置的电路板。于其中一较佳实施态样中，该电路基板30上设置有连接器331，透过该连接器331与光通讯装置上的电路板进行电性连接，藉以透过该连接器331与电路板上的连接器相互对接结合，完成电性连接。于另一较佳实施态样，该光发射器100的电路基板30可以透过焊接的方式将电路基板30结合并电性连接至该光通讯装置的电路板上。于另一较佳实施态样中，于光通讯装置上可设置有复数个插槽，该光发射器100的电路基板30可以透过一侧的金手指插入该插槽后与该光通讯装置的电路板完成电性连结，惟，本实用新型不限制于上述的实施态样。所述的电路基板30可以为软性电路板(Flexible Printed CircuitBoard)、陶瓷电路板(Ceramic PCB)、印刷电路板(Printed Circuit Board)等，于本实用新型不予以限制。该光发射器100作为独立的模组，于光通讯装置内部的光发射器100损坏时可直接汰换掉该光发射器100。
以下针对光发射器的内部详细构造进行说明，请一并参阅图4、图5及图6，本实用新型光发射器的结构分解示意图、俯视图以及剖面示意图，如图所示：
所述的连接器本体10包含有一于一侧设置有光校准窗112的壳体11、一插设于该壳体11内的导热块12、一耦光透镜13、以及一光发射器单元14。
所述的壳体11内具有一散热井111，并于该散热井111上插设有该导热块12。该散热井111贯穿于该壳体11以利该导热块12的二侧分别露出于该散热井111的二侧开口并由该导热块12侧面方向的周围包围该导热块12，该导热块12朝该壳体11内方向露出的一侧(即热导引平面121)搭载该光发射器单元14，另一侧则用以接触空气、光通讯装置上的一热导引垫702(如图10所示)、或是光通讯装置的外壳内侧，于本实用新型不予以限制。所述的导热块12具有阶段，并与该散热井111的形状相符，透过与该散热井111的阶段搭设，可增加该导热块12与该壳体11间接触的面积，增加散热的效果。所述的壳体11的材质可为不锈钢、科伐合金、或上述材料的组合等，于本实用新型中不予以限制。所述的导热块12的材质可为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金、散热陶瓷或其他任何具有高导热系数的材料以增加散热的效果。
所述的壳体11上设置有该电路基板30。该电路基板30包含有一基板本体31、一电连接侧32、以及一电连接埠33。该电连接侧32设置于该基板本体31一端并连接于该光发射器单元14，该电连接埠33设置于该基板本体31相对该电连接侧32一端。于较佳的实施态样中，所述的电连接侧32与该壳体11间涂覆有一层粘着剂，该粘着剂可为用以阻隔壳体11热源的非导电胶粘着剂或其他任何具有粘着性和隔热性的胶体，藉由该粘着剂隔绝电路基板30及壳体11，以避免扩散至壳体11的热又经由该电路基板30的电连接侧32回流至光发射器单元14。所述的光发射器单元14设置于该壳体11上，经由该耦光透镜13对准至该光校准窗112位置。该光发射器单元14包含有一散热基板141以及一镭射二极体142。该散热基板141直接设置于该导热块12一侧的热导引平面121上。于较佳的实施态样中，所述的散热基板141为陶瓷散热基板，该陶瓷散热基板的材质例如可以为氮化铝、碳化硅、或氧化铝、或其他包含有上述材料的混合材质或具备上述材料特性的化合或混合材质。
所述的镭射二极体142直接设置于该散热基板141上，并藉由降低主动区高度减少热由主动区传导至热导引平面121间的热传导路径，并将传导至该热导引平面121的热水平传导至该散热井111外周的壳体11上。于较佳实施态样中，该镭射二极体142的主动区至该镭射二极体142与该散热基板141接触面间的间距介于2μm至14μm之间，所述的间距未列入接着焊料的厚度，在此先行叙明。
于另一较佳实施态样中，所述的导热块及散热井亦可设计为由外朝壳体内侧的方向插设，于本实用新型不予以限制。
于较佳的实施态样中，所述的镭射二极体142可为边射型镭射二极体(EdgeEmitting Laser Diode)，于本实用新型中对此并不予以设限。所述的光发射器单元14可进一步包含有一设置于该散热基板141上的光监测器143以检测该镭射二极体142的输出功率。
于一较佳实施态样中，该光发射器单元14及该耦光透镜13直接设置于该导热块12的热导引平面121上，可避免将光发射器单元14及该耦光透镜13分别设置于导热块12及壳体11上时，该导热块12及壳体11间产生的公差。此外，该热导引平面121可帮助该耦光透镜13散热，减少该耦光透镜13可能因光热损产生高温而造成形变的问题。
所述的壳体11密封该光发射器100内部的元件及机构，藉以保护该光发射器单元14、及其他设置于该壳体11内侧的构件。
所述的光校准筒20设置于该壳体11一侧的光校准窗112上，以对应至该光发射器单元14。该光校准筒20包含有一Z轴定位筒21以及一光接合器22。该Z轴定位筒21结合于该光校准窗112一侧平面上，并于一侧具有一插槽221供光纤插设连接。所述的光校准窗112包含有一供该耦光透镜13对准的光通道1121、一设置于该光通道1121一侧的插设槽1122、以及一设置于该插设槽1122一侧的让位槽1123。于该光校准窗112上设置有光隔离器(Isolator)40，该插设槽1122供该光隔离器40插入后固定，于该插设槽1122一侧的让位槽1123的内径大于该插设槽1122的内径，藉由保留部分空间减少光隔离器40插设于该插设槽1122时的难度。此外，所述的光隔离器40可以于外周缘处与该插设槽1122的内侧面接触，于涂布胶体时，可将胶体G1涂布于该让位槽1123上该光隔离器40与插设槽1122间的接合位置，藉此达到密封的效果。于一较佳实施态样中，为达到更佳的气密效果，所述的光隔离器40可进一步于内部的极化器结合法拉第旋转器与外部的磁环之间涂布胶体G2，于本实用新型中不予以限制。
于组装该光发射器100时，先将该光接合器22设置于该Z轴定位筒21上，透过耦光仪器进行校准。该耦光仪器先测试该光接合器22与该Z轴定位筒21于Z轴上的最佳耦光位置，并透过电焊或镭射焊接的方式将该光接合器22固定于该Z轴定位筒21上，藉以固定该光接合器22与该光校准窗112于Z轴平面上的相对位置。接续，将该光校准筒20于XY平面上移动，于找到最佳耦光位置时透过电焊或镭射焊接的方式将该光校准筒20固定于该光校准窗112上，藉以固定该光校准筒20与该光校准窗112于XY平面上的相对位置。
请参阅图7，本实用新型另一较佳实施态样的剖面示意图，如图所示：
本实施态样与图2实施态样的散热结构相同，与前一实施态样主要的差异点在于导热块12A的设计，藉由导热块12A的设计省略了散热基板(如图6所示的散热基板141)，减少光发射器200所需的零件。
本实施态样光发射器200的壳体11上具有一设置于该壳体11上的散热井111，于该散热井111内设置有一插入并固定于该散热井111的导热块12A，该导热块12A的一侧突出于壳体11表面并与该壳体11表面间具有一高度，并于该导热块12A于该高度位置上具有一热导引平面121A。所述的光发射器单元14A设置于该导热块12A上，该光发射器单元14A包含有一直接设置于该热导引平面121A上的镭射二极体142A，以及一设置于该热导引平面121A上用以检测该镭射二极体142A功率的光监测器143A。该镭射二极体142A藉由降低主动区高度减少热由主动区传导至该热导引平面121A间的热传导路径，并将传导至该热导引平面121A的热经由该导热块12A水平传导至该散热井111外周的壳体11上。
降低主动区高度后，该镭射二极体142A的主动区至该镭射二极体142A与该热导引平面121A接触面间的间距介于2μm至14μm之间，藉由缩短主动区至导热块12A间的间距，大幅地增加散热的效率，所述的间距未列入接着焊料的厚度，在此先行叙明。
所述的壳体可透过以下的结构结合，以达到气密的效果，请一并参阅图8以及图9，本实用新型光发射器的结构分解示意图：
于本实施态样中的光发射器100，所述的壳体11主要可分为两部分，该壳体11包含有一设置有该导热块12的底座B，以及一覆盖于该底座B上以密封该光发射器单元14的上盖C。
所述的底座B二侧分别设置有一第一侧壁B1，并于该第一侧壁B1上分别设置有一第一阶段B2，由该第一侧壁B1延伸有一第一倾斜部B3，并由该第一倾斜部B3向前延伸有一搭设平台B4。
所述的上盖C二侧分别设置有一第二侧壁C1，并于该第二侧壁C1上设置有一第二阶段C2，由该第二侧壁C1延伸有一第二倾斜部C3，并由该第二倾斜部C3延伸有一于一侧具有导角C5的突出部C4。
于该上盖C组装于该底座B上时，该上盖C二侧的第二侧壁C1上的第二阶段C2分别与该第一阶段B2相互搭设，该第二倾斜部C3与该第一倾斜部B3相互搭设而重合，而于该上盖C前端的突出部C4靠置于该搭设平台B4上。于注胶时，将胶体涂布于该上盖C及底座B间的接合位置，进一步地，于该底座B上侧的位置，胶体流入该突出部C4与该搭设平台B4的接合处胶合，该突出部C4的导角C5可容纳胶针涂布并给予倚靠，同时导引胶体停留以避免朝外围流动。于该上盖C后端的位置保留开口供该电路基板30穿过，于开口上涂布胶体固化后封合，所述的底座B及上盖C即可达到气密的效果。
请一并参阅图10，本实用新型光发射器的热传导示意图，如图所示：
由于所述的镭射二极体142降低了主动区高度，镭射二极体142的主动区相当靠近于该镭射二极体142与该散热基板141的接触面而使得其间的半导体层相当的薄，热量直接传导至下方的散热基板141(或例如图7所示的导热块12A)。该散热基板141直接接触于下方的导热块12的热导引平面121，藉此主动区产生的热源可以经由最短路径传达至下方的导热块12，由于中间所经过的材料均为高导热材料，热扩散角度(spreading angle)可以缩减到较小，以直下的方式将热由最短的路径迅速传递至导热块12并经由导热块12下方或壳体11表面传递后扩散。
于较佳实施态样中，本实用新型的光发射器100装设于光通讯装置300时，藉由设置一或复数个热导引垫702供该光发射器100共用或分别供该光发射器100个别使用，接触于该导热块12朝外方向露出的另一侧，藉由热导引垫702将导热块12的热均匀传导至光通讯装置300的外壳701，以加快镭射二极体142散热效率。
该镭射二极体142、该散热基板141、以及该导热块12间可以透过接着焊料高温固化粘着，中间并未经过任何阻热材料(例如PCB、或FPC)，可进一步加速热的扩散。于较佳的实施态样中，可以选用铜钨作为该导热块12的材质，由于铜钨的热传导系数较高，能加快热经由该导热块12散热至空气的速度，增加散热效率。所述的接着焊料可以为金锡合金、焊片或其他类此的热传导系数较高的材料，于本实用新型中不予以限制。于另一较佳实施态样，可以透过高导热粘着材料将镭射二极体142、该散热基板141、以及该导热块12高温固化粘着，于本实用新型中不予以限制。
综上所述，本实用新型透过降低镭射二极体主动区高度缩短热传导路径，并透过直接将热由主动区经由散热基板传导至导热块，达到直下传导的散热效果，并透过散热井由水平方向扩散热，大幅提升散热效率。再者，本实用新型更进一步于电路基板的电连接侧与壳体间涂覆阻隔壳体热的粘着剂，有助于避免已向壳体传导的热经由电连接侧再次传导至镭射二极体，进而影响镭射二极体散热效率。
以上已将本实用新型做一详细说明，惟以上所述，仅惟本实用新型的一较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即凡依本实用新型申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型之专利涵盖范围内。
Claims (32)
1.一种光发射器散热结构，其特征在于包含有：
一基座，包含有一座本体，一设置于该座本体上的散热井，以及一插入并固定于该散热井内的导热块，该导热块的一侧具有一热导引平面；以及
一光发射器单元，设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的散热基板，以及一直接设置于该散热基板上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热源从主动区经由该散热基板传导至该热导引平面间的热传导路径并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的座本体上。
2.如权利要求1所述的光发射器散热结构，其特征在于，该散热基板为陶瓷散热基板。
3.如权利要求2所述的光发射器散热结构，其特征在于，该陶瓷散热基板的材质为氮化铝、碳化硅或氧化铝。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光发射器散热结构，其特征在于，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该散热基板接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
5.如权利要求1至3中任一项所述的光发射器散热结构，其特征在于，该导热块的热导引平面与该座本体表面平行。
6.一种光发射器散热结构，其特征在于包含有：
一基座，包含有一座本体，一设置于该座本体上的散热井，以及一插入并固定于该散热井内的导热块，该导热块的一侧突出于该座本体表面并与该座本体表面间具有一高度，并于该导热块于该高度位置上具有一热导引平面；以及
一光发射器单元，设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热源由主动区传导至该热导引平面间的热传导路径并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的座本体上。
7.如权利要求6所述的光发射器散热结构，其特征在于，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该热导引平面接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
8.如权利要求1或6所述的光发射器散热结构，其特征在于，该导热块的材质为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金或散热陶瓷。
9.如权利要求1或6所述的光发射器散热结构，其特征在于，该镭射二极体为边射型镭射二极体。
10.如权利要求1或6所述的光发射器散热结构，其特征在于，该散热井贯穿于该座本体以利该导热块的二侧分别露出于该散热井的二侧开口并由侧面方向的周围包围该导热块，该导热块朝该座本体内方向露出的一侧搭载该光发射器单元，另一侧朝外方向露出并接触一热导引垫。
11.一种光发射器，其特征在于包含有：
一连接器本体，包含有一于一侧设置有光校准窗的壳体，一插设于该壳体内的导热块，一设置于该光校准窗一侧的耦光透镜，以及一设置于该壳体内以经由该耦光透镜对准至该光校准窗位置的光发射器单元；
其中，该壳体上具有一散热井，于该散热井内插入并固定该导热块，该导热块的一侧具有一热导引平面；
其中，该光发射器单元设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的散热基板，以及一直接设置于该散热基板上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热从主动区经由该散热基板传导至该热导引平面间的热传导路径，并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的壳体上；以及
一光校准筒，设置于该壳体一侧的光校准窗上，以对应至该镭射二极体，该光校准筒包含有一结合于该光校准窗一侧平面上的Z轴定位筒，以及一插设于该Z轴定位筒上用以连接光纤的光接合器。
12.如权利要求11所述的光发射器，其特征在于，该散热基板为陶瓷散热基板。
13.如权利要求12所述的光发射器，其特征在于，该陶瓷散热基板的材质为氮化铝、碳化硅或氧化铝。
14.如权利要求11至13中任一项所述的光发射器，其特征在于，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该散热基板接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
15.如权利要求11至13中任一项所述的光发射器，其特征在于，该耦光透镜直接设置于该导热块上。
16.如权利要求11至13中任一项所述的光发射器，其特征在于，该导热块的热导引平面与该壳体表面平行。
17.如权利要求11所述的光发射器，其特征在于，该光发射器单元包含有一设置于该散热基板上用以检测该镭射二极体功率的光监测器。
18.一种光发射器，其特征在于包含有：
一连接器本体，包含有一于一侧设置有光校准窗的壳体，一插设于该壳体内的导热块，一设置于该光校准窗一侧的耦光透镜，以及一设置于该壳体内以经由该耦光透镜对准至该光校准窗位置的光发射器单元；
其中，该壳体上具有一散热井，于该散热井内插入并固定该导热块，该导热块的一侧突出于该壳体表面并与该壳体表面间具有一高度，并于该导热块于该高度位置上具有一热导引平面；
其中，该光发射器单元设置于该导热块上，该光发射器单元包含有一直接设置于该热导引平面上的镭射二极体从而该镭射二极体藉由降低主动区高度减少热由主动区传导至该热导引平面间的热传导路径，并将传导至该热导引平面的热水平传导至该散热井外周的壳体上；以及
一光校准筒，设置于该壳体一侧的光校准窗上，以对应至该镭射二极体，该光校准筒包含有一结合于该光校准窗一侧平面上的Z轴定位筒，以及一插设于该Z轴定位筒上用以连接光纤的光接合器。
19.如权利要求18所述的光发射器，其特征在于，该镭射二极体的主动区至该镭射二极体与该热导引平面接触面间的间距介于2μm至14μm之间。
20.如权利要求18所述的光发射器，其特征在于，该光发射器单元包含有一设置于该热导引平面上用以检测该镭射二极体功率的光监测器。
21.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，该散热井贯穿于该壳体以利该导热块的二侧分别露出于该散热井的二侧开口并由侧面方向的周围包围该导热块，该导热块朝该壳体内方向露出的一侧搭载该光发射器单元，另一侧朝外方向露出并接触一热导引垫。
22.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，更进一步包含有一设置于该光校准窗上的光隔离器。
23.如权利要求22所述的光发射器，其特征在于，该光校准窗包含有一供该耦光透镜对准的光通道，以及一设置于该光通道一侧且供该光隔离器插入后固定的插设槽。
24.如权利要求23所述的光发射器，其特征在于，该光校准窗更包含有一设置于该插设槽一侧的让位槽，该让位槽的内径大于该插设槽的内径。
25.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，该壳体上设置有一电路基板，该电路基板包含有一基板本体，一设置于该基板本体一端并连接于该光发射器单元的电连接侧，以及一设置于该基板本体相对该电连接侧一端的电连接埠。
26.如权利要求25所述的光发射器，其特征在于，该电连接侧与该壳体间涂覆有一层阻隔该壳体的热的粘着剂以避免热经由该电连接侧的金线传导至该光发射器单元。
27.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，该壳体包含有一设置有该导热块的底座，以及一覆盖于该底座上以密封该光发射器单元的上盖。
28.如权利要求27所述的光发射器，其特征在于，该底座二侧分别设置有一第一侧壁，并于该第一侧壁上分别设置有一第一阶段，该上盖二侧分别设置有一对应至该第一侧壁的第二侧壁，该第二侧壁上设置有一分别与该第一阶段相互搭设的第二阶段。
29.如权利要求28所述的光发射器，其特征在于，该底座的一端由该第一侧壁延伸有一第一倾斜部，该上盖的一端则由该第二侧壁延伸有一与该第一倾斜部相互搭设的第二倾斜部。
30.如权利要求29所述的光发射器，其特征在于，该底座的一端由该第一倾斜部向前延伸有一搭设平台，该上盖的一端由该第二倾斜部延伸有一于一侧具有导角的突出部靠置于该搭设平台上。
31.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，该导热块的材质为铜、铜合金、铜钼、铜钨、铝、铝合金或散热陶瓷。
32.如权利要求11或18所述的光发射器，其特征在于，该镭射二极体为边射型镭射二极体。
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