CN219268129U - 一种封装激光器组件 - Google Patents

Abstract

一种封装激光器组件，其特征在于：包括壳体、半导体制冷器、芯片座、透明盖板、光纤插头，所述壳体上方设有开口，壳体下部设有多个引脚；所述半导体制冷器固定在壳体内部，半导体制冷器上设有一个平面，平面上设有多个电极；所述芯片座，固定在半导体致冷器的平面上，芯片座上设有激光器芯片、光纤和监测器，激光器芯片、光纤、监测器之间电连接；所述透明盖板设在壳体的开口处，透明盖板上设有一个隔离器，隔离器位于激光器芯片的正上方；所述光纤插头设在外壳的侧面，光纤插头内设有聚焦透镜和光纤插芯。本实用新型的有益效果，避免了反射光对激光器芯片的干扰，降低了激光束的损耗和发散。

Description

一种封装激光器组件

技术领域

本实用新型涉及一种封装激光器组件。

背景技术

激光器是一种能够产生单色、相干和方向性强的光束的器件，广泛应用于通信、医疗、工业、军事等领域。激光器的性能和可靠性很大程度上取决于其封装结构和工艺，封装结构和工艺不仅要保证激光器的光电特性和热特性，还要保证激光器的机械稳定性和环境适应性。

目前常见的激光器封装结构有蝶形封装、TO型封装、同轴封装等。其中，蝶形封装是一种较为成熟和广泛使用的封装结构，它具有较高的输出功率、较宽的工作温度范围、较好的热管理和较高的集成度等优点。蝶形封装的激光器组件通常包括一个蝶形管壳、一个半导体致冷器、一个带有激光器芯片、光纤和监测器等元件的芯片座以及若干引脚。蝶形管壳内部有一个空腔，用于容纳芯片座和半导体致冷器，芯片座上的元件通过金丝与引脚电连接，引脚从管壳两侧伸出，用于与外部电路连接。半导体致冷器用于调节芯片座的温度，保证激光器芯片的稳定工作。

然而，蝶形封装也存在一些缺点，例如：

(1)没有对反射光进行隔离，反射光会进入激光器芯片，造成激光器芯片的输出模式不稳定、噪声增大、线宽增宽等问题；

(2)蝶形管壳内部空间有限，难以实现更高度的功能集成，如增加隔离器、滤波器、调制器等元件；

(3)没有实现激光束的高效耦合，激光束会在传输过程中产生较大的损耗和发散，影响激光信号的质量和强度；

(4)没有对激光器芯片的输出参数进行实时监测，激光器芯片的输出状态无法及时得到反馈和调节，可能导致输出不稳定或超出规格等问题；

因此，开发一种新型的封装激光器组件及其制作方法，以解决上述问题，具有重要的实际意义和市场价值。公开于该背景技术部分的信号仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为以任何形式暗示构成主观意识。

实用新型内容

针对以上所述，本实用新型的目的是提供一种封装激光器组件，以解决上述现有条件下所出现的至少一个问题。

为了实现本实用新型的目的所采用的技术方案是，一种封装激光器组件，包括壳体、半导体制冷器、芯片座、透明盖板、光纤插头，所述壳体上方设有开口，壳体下部设有多个引脚，引脚延伸至壳体外部；所述半导体制冷器固定在壳体内部，半导体制冷器上设有一个平面，平面上设有多个电极，电极与对应的引脚电性连接；所述芯片座，固定在半导体致冷器的平面上，芯片座上设有激光器芯片、光纤和监测器，激光器芯片、光纤、监测器之间电连接，激光器芯片、光纤、监测器与对应的引脚电连接；所述透明盖板设在壳体的开口处，透明盖板上设有一个隔离器，隔离器位于激光器芯片的正上方；所述光纤插头设在外壳的侧面，光纤插头内设有聚焦透镜和光纤插芯，聚焦透镜位于芯片座上的光纤的正前方，光纤插芯与聚焦透镜对齐连接。

进一步，所述壳体为铝合金制成。

进一步，所述激光器芯片为半导体激光二极管。

进一步，所述监测器为背向监测二极管或正向监测二极管，一端与激光器芯片对齐连接，另一端与对应的引脚电连接，以实现激光输出功率的检测和反馈。

进一步，所述隔离器为偏振型隔离器。

进一步，所述聚焦透镜为球面透镜。

进一步，所述光纤一端与激光器芯片对齐连接，另一端与聚焦透镜对齐连接，以实现光信号的传输和耦合。

本实用新型的有益效果：

1、通过隔离器对反射光进行隔离，避免了反射光对激光器芯片的干扰，保证了激光器芯片的输出质量；

2、通过聚焦透镜实现了激光束的高效耦合，降低了激光束的损耗和发散；

3、通过监测器对激光器芯片的输出参数进行实时监测，方便了激光器芯片的调节。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体示意图；

1-半导体制冷器、2-引脚、3-监测器、4-激光器芯片、5-光纤、6-隔离器、7-聚焦透镜、8-光纤插芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚地描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图，本实用新型的优选实施例提供了一种封装激光器组件，包括壳体，为铝合金制成，上方设有开口，下部设有多个引脚，引脚延伸至壳体外部，用于与外部电路连接；

半导体制冷器，固定在壳体内部，上设有一个平面，平面上设有多个电极，电极与对应的引脚电性连接，用于控制半导体制冷器的工作状态；

芯片座，固定在半导体制冷器的平面上，上设有激光器芯片、光纤和监测器；激光器芯片为半导体激光二极管，能够发射特定波长的激光束；光纤一端与激光器芯片对齐连接，另一端与聚焦透镜对齐连接，以实现光信号的传输和耦合；监测器为背向监测二极管或正向监测二极管，一端与激光器芯片对齐连接，另一端与对应的引脚电连接，以实现激光输出功率的检测和反馈；激光器芯片、光纤、监测器之间电连接，并与对应的引脚电连接；

透明盖板，设在壳体的开口处，上设有一个隔离器，隔离器为偏振型隔离器，位于激光器芯片的正上方，用于防止反射光干扰激光器芯片的工作；

光纤插头，设在壳体的侧面，内设有聚焦透镜和光纤插芯；聚焦透镜为球面透镜，位于芯片座上的光纤的正前方，用于将来自光纤的光信号聚焦到光纤插芯上；光纤插芯与聚焦透镜对齐连接，用于将聚焦的光信号输出到外部光纤或其他光学器件上。

本发明的封装激光器组件的使用方法如下：

将封装激光器组件的引脚与外部电源和控制电路连接，根据需要调节半导体制冷器的工作温度，以保持激光器芯片的稳定性；通过外部控制电路向激光器芯片施加驱动电流，使其发射特定波长的激光束，该激光束经过隔离器后进入光纤；光纤将激光束传输到聚焦透镜，聚焦透镜将激光束聚焦到光纤插芯上，光纤插芯将聚焦的激光束输出到外部光纤或其他光学器件上；监测器检测激光器芯片发射的激光功率，并将检测信号通过引脚传输到外部控制电路上，外部控制电路根据检测信号调节驱动电流，以保持激光输出功率的恒定。

值得说明的是：在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆除连接，或一体地连接；可以是机械连接；对本实用新型描述的电路均为本领域常用的电路，其他相关部件均为现有常用的元器件，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型专利的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型专利内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种封装激光器组件，其特征在于：包括壳体、半导体制冷器、芯片座、透明盖板、光纤插头，

所述壳体上方设有开口，壳体下部设有多个引脚，引脚延伸至壳体外部；

所述半导体制冷器固定在壳体内部，半导体制冷器上设有一个平面，平面上设有多个电极，电极与对应的引脚电性连接；

所述芯片座，固定在半导体致冷器的平面上，芯片座上设有激光器芯片、光纤和监测器，激光器芯片、光纤、监测器之间电连接，激光器芯片、光纤、监测器与对应的引脚电连接；

所述透明盖板设在壳体的开口处，透明盖板上设有一个隔离器，隔离器位于激光器芯片的正上方；

所述光纤插头设在外壳的侧面，光纤插头内设有聚焦透镜和光纤插芯，聚焦透镜位于芯片座上的光纤的正前方，光纤插芯与聚焦透镜对齐连接。

2.根据权利要求1所述的封装激光器组件，其特征在于：壳体为铝合金制成。

3.根据任一权利要求所述的封装激光器组件，其特征在于：激光器芯片为半导体激光二极管。

4.根据任一权利要求所述的封装激光器组件，其特征在于：监测器为背向监测二极管或正向监测二极管，一端与激光器芯片对齐连接，另一端与对应的引脚电连接。

5.根据任一权利要求所述的封装激光器组件，其特征在于：隔离器为偏振型隔离器。

6.根据任一权利要求所述的封装激光器组件，其特征在于：聚焦透镜为球面透镜。

7.根据任一权利要求所述的封装激光器组件，其特征在于：光纤一端与激光器芯片对齐连接，另一端与聚焦透镜对齐连接。

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