电吸收调制激光器同轴封装管芯的制作方法

本实用新型涉及光纤通信产品的技术领域，尤其涉及一种激光器同轴封装管芯。

背景技术：

当今通讯技术的发展迅速，光器件越来越多的应用于通讯之中，其中信号发射装置必不可少。

传统的电吸收调制激光器通常采用蝶型封装，但是，该封装方式存在贴片精度要求高、金属壳体成本较高、封装尺寸大及不利于光模块小型化的问题。另外，也有部分电吸收调制激光器采用同轴封装的，但是，同轴封装难度大，很难实现自动封装；同时，该封装结构散热效果差，温度控制精度差；且对激光芯片的贴片要求非常高，否则出射光难以跟外部光学构件耦合。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电吸收调制激光器同轴封装管芯，旨在解决现有技术中，普通的电吸收调制激光器同轴封装管芯封装难度大、很难实现自动封装、散热效果差温度控制精度差和对激光芯片的贴片要求太高的问题。

本实用新型实施例提供了一种电吸收调制激光器同轴封装管芯，包括：

管壳，所述管壳包括管壳底座，以及贯穿所述管壳底座的多根引脚；

平窗管帽，固定于所述管壳底座上并与其同轴设置；

制冷器，所述制冷器的上表面和下表面分别为制冷面和散热面，且所述制冷器的下表面与所述管壳底座顶面固定连接；

热沉，固定于所述制冷器的上表面上，且所述热沉上表面为平面；

电吸收调制激光器芯片，固定于所述热沉的上表面上，所述电吸收调制激光器芯片用于发出激光光束；

背光探测器，固定于所述热沉的上表面上，且位于所述激光光束的反向路径上，所述背光探测器用于探测所述电吸收调制激光器芯片的出光状态；

反射镜，固定于所述热沉的上表面上，且位于所述激光光束的正向路径上，所述反射镜用于反射所述激光光束并穿出所述平窗管帽；

热敏电阻，固定于所述热沉的上表面上，所述热敏电阻用于探测所述电吸收调制激光器芯片的温度；

非球面透镜，设置于所述平窗管帽外侧，且位于所述激光光束的正向路径上；

电路，与所述制冷器、所述电吸收调制激光器芯片、所述背光探测器和所述热敏电阻电性连接。

优选地，所述热敏电阻靠近所述电吸收调制激光器芯片。

优选地，所述电路与所述制冷器、所述电吸收调制激光器芯片、所述背光探测器和所述热敏电阻金丝球焊接工艺电性连接。

进一步地，所述平窗管帽的上表面上设置有调节环，所述调节环包围并固定所述非球面透镜。

进一步地，所述多根引脚包括：与所述电吸收调制激光器芯片电性连接的用于传送电吸收调制信号的第一引脚，与所述制冷器负极电性连接的第二引脚，与所述制冷器正极电性连接的第三引脚，与所述热敏电阻电性连接的第四引脚，与所述电吸收调制激光器芯片的正极电性连接的第五引脚，以及与所述电路电性连接的用于接地的第六引脚。

进一步地，所述电吸收调制激光器同轴封装管芯还包括与所述第五引脚电性连接的第一电容；以及与所述第一引脚电性连接的电阻和第二电容。

进一步地，所述电吸收调制激光器芯片与所述热沉通过金锡共晶焊接固定连接，所述背光探测器、所述热敏电阻和所述反射镜分别与所述热沉均通过导 电银胶固晶方式的固定连接。

基于上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型中提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯，采用同轴封装，封装尺寸小，成本低廉；通过将热沉固定于制冷器的上表面上，散热效果好；将电吸收调制激光器芯片、反射镜、热敏电阻和背光探测器固定于热沉上为平面的上表面上，封装简单，容易实现自动化封装；在平窗管帽外加装有非球面透镜，降低了对电吸收调制激光器芯片的贴片精度的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的管壳底座俯视示意图；

图2为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的管壳底座侧视示意图；

图3为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的电吸收调制激光器同轴封装管芯封装完成后示意图；

图4为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的引脚示意图；

图5为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的F-F切向示意图；

图6为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的F-F切向剖面示意图；

图7为本实用新型实施例提出的电吸收调制激光器同轴封装管芯的F-F切向剖面局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1至图7所示，本实用新型提供了一种电吸收调制激光器同轴封装管芯，该同轴封装管芯可包括管壳1，管壳1包括管壳底座11，以及贯穿管壳底座11的多根引脚；平窗管帽12，固定于管壳底座11上并与其同轴设置；制冷器21，制冷器21的上表面211和下表面212分别为制冷面和散热面，且制冷器21的下表面212与管壳底座11顶面固定连接；热沉22，固定于制冷器21的上表面211上，且热沉22上表面221为平面；电吸收调制激光器芯片23，固定于热沉的上表面221上，电吸收调制激光器芯片23用于发出激光光束4；背光探测器24，固定于热沉的上表面221上，且位于激光光束4的反向路径42上，背光探测器24用于探测电吸收调制激光器芯片23的出光状态；反射镜25，固定于热沉的上表面221上，且位于激光光束4的正向路径41上，反射镜25用于反射激光光束4并穿出平窗管帽12；热敏电阻26，固定于热沉的上表面221上，热敏电阻26用于探测电吸收调制激光器芯片23的温度；非球面透镜14，设置于平窗管帽12外侧，且位于激光光束4的正向路径41上；电路5，与制冷器21、电吸收调制激光器芯片23、背光探测器24和热敏电阻26电性连接。

本实用新型实施例中，管壳1和平窗管帽12采用同轴封装，封装的尺寸小，成本低廉；通过将热沉22固定于制冷器21的上表面211上，散热效果好；将电吸收调制激光器芯片23、反射镜25、热敏电阻26和背光探测器24固定于热 沉22的上表面221上，封装简单，容易实现自动化封装；在平窗管帽12外加装有非球面透镜14，降低了对电吸收调制激光器芯片23的贴片精度的要求。

本实用新型实施例中，上述电吸收调制激光器芯片23、反射镜25、热敏电阻26和背光探测器24固定于热沉22的上表面221上，该上表面221为平面，如此，则封装简便，更容易实现自动封装。在其他实施例中，固定在热沉22上表面上221的元器件并不局限于电吸收调制激光器芯片23、反射镜25、热敏电阻26和背光探测器24，还可以包括电阻27和第一电容29和第二电容28等其他元器件。同时，也不一定全部都固定在热沉22上，可以是一部分固定在热沉22上，另一部分固定在制冷器21上或者其他位置，只要能够实现良好的冷却效果即可，此处不作唯一限制。

本实用新型实施例中，制冷器21采用TEC(半导体制冷器)作为冷却装置，在其他实施例中，可以采用其他类型的冷却装置，或者采用其他的冷却方式，只要能够将电吸收调制激光器芯片23和其他元器件的热量带走即可，此处不作唯一限制。

本实用新型实施例中，多跟引脚3贯穿管壳底座11，与电路5连接更加简单。在其他实施例中，不一定贯穿管壳底座11，可以在管壳底座11表面挖凹槽让引脚通过等其他方式，只要能够给电吸收调制激光器芯片23等元器件提供信号和电源通道即可，此处不作唯一限定。

本实用新型实施例中，在平窗管帽12外加装有非球面透镜14，可以降低与外界光学装置的耦合难度，从而降低了对电吸收调制激光器芯片23的贴片精度要求。在其他实施例中，非球面透镜14还可以安装在平窗管帽12上，或者将平窗管帽12改为非球面透镜14管帽，或者将非球面透镜14安装在平窗管帽12内部，只要能够降低与外界光学装置的耦合难度即可，此处不作唯一限制。

本实用新型实施例中，反射镜25优选为45°反射镜25，用于将电吸收调制激光器芯片23发出的激光光束4经过反射镜25的反射后，从平窗管帽12中出射，使得不需要调整电吸收调制激光器芯片23的方向来调整激光光束4 的方向，只要修改反射镜25的反射角即可。当然，在其他实施例中，反射角还可以为其他角度，也可以为其他光学组件或者光学组件的集合，只要能够将激光光束4反射到平窗管帽12即可，此处不作唯一限定。

优选地，本实用新型实施例中，上述热敏电阻26靠近电吸收调制激光器芯片23。如此，则可以更加准确地检测电吸收调制激光器芯片23的温度变化。当然在其他实施例中，还可以放在其他位置，只要能够有效检测电吸收调制激光器芯片23的温度变化即可，此处不作唯一限定。

优选地，本实用新型实施例中，上述电路5与制冷器21、电吸收调制激光器芯片23、背光探测器24和热敏电阻26金丝球焊接工艺电性连接。如此，则快捷有效可靠地将各部件进行连接。当然在其他实施例中，还可以选择其他的电性连接方式，此处不作唯一限制。

进一步地，本实用新型实施例中，上述平窗管帽12的上表面121上设置有调节环13，调节环13包围并固定非球面透镜14。调节环13可以调节和固定非球面透镜14，便于对非球面透镜14的位置修正和固定。当然，在其他实施例中，还可以采用其他可以将非球面透镜14固定的方式，只要能够方便的调节和固定费球透镜即可，此处不作唯一限定。

进一步地，本实用新型实施例中，上述多根引脚3包括：与电吸收调制激光器芯片23电性连接的用于传送电吸收调制信号的第一引脚31，与制冷器21负极电性连接的第二引脚32，与制冷器21正极电性连接的第三引脚33，与热敏电阻26电性连接的第四引脚34，与电吸收调制激光器芯片23的正极电性连接的第五引脚35，以及与电路5电性连接的用于接地的第六引脚36。上述多根引脚3均贯穿于管壳底座11，用于给各个器件提供信息或者电源。当然在其他实施例中，还可以增加或者减少引脚的数量，此处不作唯一限定。

进一步地，本实用新型实施例中，上述电吸收调制激光器同轴封装管芯还包括与第五引脚35电性连接的第一电容29；以及与第一引脚31电性连接的电阻27和第二电容28。可以分别对第五引脚35和第一引脚31进行去耦，增加 了系统的稳定，减少了外界对电吸收调制激光器同轴封装管芯的干扰。当然，在其他实施例中，还可以采用其他的方式进行去耦，或者是选择对其他元器件进行去耦，或者是增加器件的抗电磁干扰能力，只要能够减少外界对本器件的电或磁的干扰即可，此处不做唯一限定。

进一步地，本实用新型实施例中，上述电吸收调制激光器芯片23与上述热沉22通过金锡共晶焊接固定连接，背光探测器24、热敏电阻26和反射镜25分别与热沉22均通过导电银胶固晶方式的固定连接。如此，则可以最大限度的将电吸收调制激光器芯片23、背光探测器24、热敏电阻26和反射镜25的热量传输到热沉22上。当然在其他实施例中，可以采用其他的方式来传导热量，此处不作唯一限定。

以上所述实施例，仅为本实用新型具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。