专利名称：一种蝶型封装激光器组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体激光器组件，尤其涉及一种蝶型封装激光器组件。
背景技术：
蝶型封装激光器组件，其光纤与激光器芯片的耦合固定通常采用两种结构一种结构是采用汇聚透镜组装及激光焊接工艺，即首先将汇聚透镜用双光束激光焊工艺固定在热沉垫块上，再使用三光束激光焊固定陶瓷插芯。耦合之前先将汇聚透镜放置于热沉垫块上，将激光器芯片出射光经汇聚透镜整形后与陶瓷插芯中的光纤端面耦合，当耦合输出光功率达到理想值时，利用双光束激光焊接，使汇聚透镜固定于管壳内的热沉垫块上，再用三光束激光焊接使光纤支架陶瓷插芯固定在热沉垫块上，从而完成光纤与激光器芯片的光功率耦合。该结构激光器组件，采用激光焊接，将金属马夹、金属环到热沉垫块之间焊接在一起，不同材料之间存在较大应力，组件在使用过程中，由于应力释放，组件性能不稳定，特别是组件输出光功率变化大。另外一种结构是将激光器芯片直接与透镜光纤耦合到最佳输出光功率时，采用低温玻璃焊料焊接工艺，用激光熔化低温玻璃焊料将透镜光纤焊接在固定于管壳内的陶瓷垫块上，如图1所示，激光器组件管壳100和热沉101，激光器芯片102和氧化铝垫块105固定于该热沉上，将透镜光纤103与激光器芯片102直接耦合对准到输出光功率最佳值，用低温玻璃焊料104将透镜光纤103与氧化铝垫块105固定为一体，较好地解决了透镜光纤103 和氧化铝陶瓷垫块105间的应力匹配问题，但是在激光焊接时，由于低温玻璃焊料104从融熔状态缓慢凝固的过程中，会产生向下拽力使透镜光纤103光耦合端向下弯曲变形，从而使激光器芯片102和透镜光纤103端面的光耦合跑位影响激光器组件光功率的耦合输出， 因此每次耦合，需要根据玻璃焊料104量的多少及其对透镜光纤103光耦合端的向下拉力的大小等因素，需要利用耦合夹106适量向上调整透镜光纤103高度，确定调整补偿量。由于每次焊接都需要进行补偿量修正，因此增加了透镜光纤103的焊接工艺难度，影响批量化生产效率。同时，耦合夹106的着力点仅在透镜光纤103与氧化铝垫块105两者的焊接点一侧，因此在玻璃焊料104凝固过程中，透镜光纤103的耦合端由于耦合夹106的夹持点杠杆支点作用，使透镜光纤103产生倾斜，同时，因透镜光纤103直接与激光器芯片102的出射光耦合，对透镜光纤103端最佳耦合点要求严格，容差极小，稍有偏差就会影响光耦合效率。由于使用透镜光纤价格昂贵，增加了组件的成本。
实用新型内容为克服以上缺点，本实用新型提供一种耦合效率高、性能稳定的蝶型封装激光器组件。为达到以上发明目的，本实用新型提供一种蝶型封装激光器组件，包括一蝶型激光器封装管壳，该管壳内底部固定一热沉，该热沉的上表面固定有一激光器芯片、一汇聚透镜和一氧化铝陶瓷垫块，其特征在于，一裸光纤穿过所述蝶形激光器封装管壳的尾管进入管壳内，其前端通过低温玻璃焊料激光熔融后与所述氧化铝陶瓷垫块固定，固定时使裸光纤的光耦合端面将经汇聚透镜整形的激光器芯片的出射光束耦合输出。所述裸光纤的光耦合端面为斜8度端面。上述结构中由于激光器芯片出射光经汇聚透镜进行光束整形后，裸光纤再与整形后的出射光进行光耦合，光耦合效率高；裸光纤使用低温玻璃焊料熔接后，低温玻璃焊点可以低温退火，释放较大部分应力，且经汇聚透镜整形过的出射光束容差大，即便残余应力释放使光纤偏移，也不会导致光功率变化大。此项发明整合了汇聚透镜的高耦合效率及低温玻璃焊的高稳定性。同时，采用耦合端面斜8度裸光纤，降低了组件的成本。
图1表示一种现有技术的蝶型封装激光器组件剖面结构示意图；图2表示本实用新型蝶型封装激光器组件剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。如图2所示的一种蝶型封装激光器组件，包括一蝶型激光器封装管壳200，该管壳内底部固定一热沉201，该热沉的上表面固定有一激光器芯片202、一汇聚透镜203和一氧化铝陶瓷垫块205，一裸光纤207穿过所述蝶形激光器封装管壳200的尾管进入管壳内， 其前端通过低温玻璃焊料204激光熔融后与所述氧化铝陶瓷垫块205固定，固定时使裸光纤207的光耦合端面将经汇聚透镜203整形过的激光器芯片202的出射光束耦合输出。裸光纤207的光耦合端面为斜8度光端面。本实用新型蝶型封装激光器组件在封装工艺中，采用耦合夹206夹持裸光纤207， 其斜8度光端面与经汇聚透镜203整形过的激光器芯片202出射光进行光耦合，当耦合光功率达到理想值时，在裸光纤207与氧化铝陶瓷垫块205之间放入低温玻璃焊料，用激光加热熔化低温玻璃焊料204，在此熔化过程中，由于裸光纤207会受力下降，因此需先将裸光纤207提升，使低温玻璃焊料204降温冷却时，裸光纤207能恢复到最佳耦合效率的位置， 即便裸光纤207没有恢复到原最佳耦合效率的位置，因激光器芯片202出射光经汇聚透镜 203汇聚后到达裸光纤207的耦合光端面输出，其耦合容差较大，也同样能达到合格的输出光功率，因此提高了批量生产效率。且调节并固定好裸光纤207之后，低温玻璃焊点可以用低温退火，释放较大部分因焊接产生的应力，保证组件性能稳定。由于采用价格较低的裸光纤207，较透镜光纤大大降低了整个组件的材料成本，同时，本实用新型组件具备汇聚透镜的高耦合效率及低温玻璃焊固定光纤的高稳定性的优势。
权利要求1.一种蝶型封装激光器组件，包括一蝶型激光器封装管壳(200)，该管壳内底部固定一热沉(201)，该热沉的上表面固定有一激光器芯片(202)、一汇聚透镜(203)和一氧化铝陶瓷垫块(205)，其特征在于，一裸光纤(207)穿过所述蝶形激光器封装管壳(200)的尾管进入管壳内，其前端通过低温玻璃焊料(204)激光熔融后与所述氧化铝陶瓷垫块(205)固定，固定时使裸光纤(207)的光耦合端面将经汇聚透镜(203)整形过的激光器芯片(202) 的出射光束耦合输出。
2.根据权利要求1所述的蝶型封装激光器组件，其特征在于，所述裸光纤(207)的光耦合端面为斜8度端面。
专利摘要本实用新型提供一种蝶型封装激光器组件，包括一蝶型激光器封装管壳，该管壳内底部固定一热沉，该热沉的上表面固定有一激光器芯片、一汇聚透镜和一氧化铝陶瓷垫块，一裸光纤穿过所述蝶形激光器封装管壳的尾管进入管壳内，其前端通过固定装置激光熔融后与所述氧化铝陶瓷垫块固定，固定时使裸光纤的光耦合端面将经汇聚透镜整形过的激光器芯片的出射光束耦合输出，所述固定装置可以是低温玻璃焊料或胶，所述裸光纤的光耦合端面为斜8度端面。此项发明整合了汇聚透镜的高耦合效率及低温玻璃焊的高稳定性。同时，采用耦合端面斜8度裸光纤，降低了组件的成本。
文档编号G02B6/42GK202260118SQ20112035386
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者孙怀美, 廖名典, 梁民, 胡思强, 黄章勇 申请人:深圳市飞康技术有限公司