一种高功率半导体激光器光纤耦合模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种高功率半导体激光器光纤耦合模块。
【背景技术】
[0002]半导体激光器的光纤耦合模块具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、成本低的优点，目前已经广泛应用于国民经济的各个领域，比如激光栗浦，医疗以及工业加工领域。
[0003]半导体激光器光纤耦合模块通常为将激光芯片封装在密闭的管壳内，管壳的壳体底部热沉与四周的壳壁为一体结构，再通过上盖板进行封闭，激光芯片安装在管壳内的壳体底部热沉上，这样的方案具有以下缺点:
[0004](I)壳体底部热沉与壳壁为一体化结构，模块内部空间小，在封装工艺的快轴准直工序中，夹具难以对快轴准直镜进行夹持，快轴准直精度很难控制，导致后端光纤耦合效率低，难以实现小数值孔径的光纤输出；
[0005](2)因壳体底部热沉与壳壁为一体化结构，壳壁与壳体底部材料均采用铜等材料，增加了光纤耦合模块的重量，并且成本较高。
[0006]此外，目前对于光纤耦合防光反馈的方法常采用在光纤入光端面与半导体激光器之间增加隔离器的方法，比如增加防光反馈透镜，这种方法有结构复杂，成本较高的缺点。
【发明内容】
[0007]为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种高功率半导体激光器光纤耦合模±夬，便于封装工艺过程中快轴准直夹具的夹持，提高了快轴准直的精度，并且降低了半导体激光器光纤耦合模块的成本。具体的技术方案为:
[0008]一种高功率半导体激光器光纤耦合模块，包括管壳，激光芯片，衬底，光纤跳线以及正极端子，负极端子。所述的管壳包括壳底热沉和上壳，所述的壳底热沉的为四周开放式的金属块，所述的上壳包括上盖板和管壳壁，上盖板与管壳壁为一体结构，上壳与壳底热沉构成密封中空的管壳；所述的激光芯片键合于衬底上，衬底设置于壳底热沉上，激光芯片与衬底位于密封中空的管壳内部。所述的光纤跳线设置于激光芯片的出光方向上，且光纤跳线的入光端面位于上述密封中空的管壳内，光纤跳线的入光端面用于将激光光束耦合进光纤跳线。所述的正极端子的一端与激光芯片正极连接，另一端连接至外接电源的正极；所述的负极端子的一端与激光芯片的负极连接，另一端连接至外接电源的负极。
[0009]所述的激光芯片与光纤跳线之间可以设置快轴准直镜，快轴准直镜位于上述密封中空的管壳内，用于准直激光芯片发出的激光。
[0010]所述的光纤跳线的入光端面上镀有高反膜，用于增加对指定波长范围激光的反射，可以防止该范围波长的激光反馈进光纤内影响光纤输出激光的光束质量。
[0011]所述的壳底热沉上开有安装孔，用于固定安装半导体激光器光纤耦合模块。
[0012]所述的上壳的材料为铝，可以使光纤耦合模块具有更轻的质量。
[0013]所述衬底的材料为氮化铝陶瓷。
[0014]所述的壳底热沉的材料为铜。
[0015]本实用新型具有以下优点:
[0016](I)本实用新型中的半导体激光器光纤耦合模块壳底热沉与管壳壁分离，消除了封装工艺过程中的空间限制，易于实现夹具对快轴准直镜的夹持，提高了快轴准直的精度和光纤耦合的效率，实现了小数值孔径光纤的输出；此外，上壳材料采用铝，使光纤耦合模块具有更轻的质量和更高的灵活性；
[0017](2)本实用新型中的半导体激光器光纤耦合模块采用在光纤端面镀高反膜的方法来防止其他波长的外来光反馈进半导体激光器，这种方案结构简单且成本较低。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型中的半导体激光器光纤耦合模块。
[0019]图2为本实用新型的半导体激光器光纤耦合模块的结构分解图。
[0020]附图标号说明:1为上壳；2为壳底热沉；3为光纤跳线，4为激光芯片，5为衬底，6为正极端子，7为负极端子，8为快轴准直镜，9为光纤跳线的入光端面，10为安装孔，11为上盖板，12为管壳壁。
【具体实施方式】
[0021]如图1为本实用新型中的半导体激光器光纤耦合模块，图2为该模块的结构分解图。一种高功率半导体激光器光纤耦合模块，包括管壳，激光芯片4，衬底5，光纤跳线3以及正极端子6，负极端子7。所述的管壳包括壳底热沉2和上壳1，所述的壳底热沉2的为四周开放式的金属块，所述的上壳I包括上盖板11和管壳壁12，上盖板11与管壳壁12为一体结构，上壳I与壳底热沉2构成密封中空的管壳；所述的激光芯片4键合于衬底5上，衬底5设置于壳底热沉2上，激光芯片4与衬底5位于密封中空的管壳内部。所述的光纤跳线3设置于激光芯片4的出光方向上，且光纤跳线的入光端面9位于上述密封中空的管壳内，光纤跳线的入光端面9用于将激光光束耦合进光纤跳线3。所述的正极端子6的一端与激光芯片正极连接，另一端连接至外接电源的正极；所述的负极端子7的一端与激光芯片的负极连接，另一端连接至外接电源的负极。
[0022]所述的激光芯片4与光纤跳线3之间可以设置快轴准直镜8，快轴准直镜8位于上述密封中空的管壳内，用于准直激光芯片发出的激光。
[0023]所述的光纤跳线的入光端面9上镀有高反膜，用于增加对指定波长范围激光的反射，可以防止该范围波长的激光反馈进光纤内影响光纤输出激光的光束质量。
[0024]所述的壳底热沉2上开有安装孔，用于固定安装半导体激光器光纤耦合模块。
[0025]所述的上壳I的材料为铝，可以使光纤耦合模块具有更轻的质量。
[0026]所述衬底5的材料为氮化铝陶瓷。
[0027]所述的壳底热沉2的材料为铜。
【主权项】
1.一种高功率半导体激光器光纤耦合模块，包括管壳，激光芯片，衬底，光纤跳线以及正极端子，负极端子，其特征在于:所述的管壳包括壳底热沉和上壳，所述的壳底热沉的为四周开放式的金属块，所述的上壳包括上盖板和管壳壁，上盖板与管壳壁为一体结构，上壳与壳底热沉构成密封中空的管壳；所述的激光芯片键合于衬底上，衬底设置于壳底热沉上，激光芯片与衬底位于密封中空的管壳内部；所述的光纤跳线设置于激光芯片的出光方向上，且光纤跳线的入光端面位于上述密封中空的管壳内，光纤跳线的入光端面用于将激光光束耦合进光纤跳线；所述的正极端子的一端与激光芯片正极连接，另一端连接至外接电源的正极；所述的负极端子的一端与激光芯片的负极连接，另一端连接至外接电源的负极。2.根据权利要求1所述的高功率半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于:所述的光纤跳线的入光端面上镀有高反膜，用于增加对指定范围波长激光的反射。3.根据权利要求1所述的高功率半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于:所述的激光芯片与光纤跳线之间设置快轴准直镜，用于准直激光芯片发出的激光。4.根据权利要求1所述的高功率半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于:所述的壳底热沉上开有安装孔，用于固定安装半导体激光器光纤耦合模块。5.根据权利要求1所述的高功率半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于:所述的上壳材料为铝，壳底热沉的材料为铜。
【专利摘要】本实用新型提出一种高功率半导体激光器光纤耦合模块，包括管壳，激光芯片，衬底，光纤跳线以及正极端子，负极端子。所述的管壳包括壳底热沉和上壳，壳底热沉的为四周开放式的金属块，上壳包括上盖板和管壳壁，上盖板与管壳壁为一体结构。这种壳底热沉与管壳壁分离的结构，消除了封装工艺过程中的空间限制，易于实现夹具对快轴准直镜的夹持，提高了快轴准直的精度和光纤耦合的效率；此外，上壳材料采用铝，使光纤耦合模块具有更轻的质量和更高的灵活性。
【IPC分类】G02B6/42, H01S5/06
【公开号】CN204758877
【申请号】CN201520401275
【发明人】刘兴胜, 刘鑫, 王警卫
【申请人】西安炬光科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月12日