一种可用于低温的非制冷电吸收调制激光器及光模块的制作方法

[0001]
本实用新型涉及光电控制技术领域，特别涉及一种可用于低温的非制冷电吸收调制激光器及光模块。


背景技术：

[0002]
电吸收调制激光器为光模块中重要的器件，按工作环境温度分可包括制冷电吸收调制激光器和非制冷电吸收调制激光器。任何激光器本身发光过程时的光电转换存在效率问题，一部分电能不能转化为光输出时就会产生热量。
[0003]
制冷电吸收调制激光器在工作一段时间后，其温度升高，但制冷电吸收调制激光器在高温环境下其电吸收激光芯片性能会劣化，因此制冷电吸收调制激光器中具有tec(半导体制冷器)来降低电吸收激光芯片的温度，使制冷激光器工作在一个稳定的较低温度范围内(25～50℃)，但tec的成本较高，且功耗较大。
[0004]
使用非制冷电吸收调制激光器时，其可以承受工作在温度较高的范围内(25～70℃)，但当非制冷电吸收调制激光器工作在低温范围环境下时(0～25℃)，其电吸收激光芯片的性能就会劣化，甚至损坏，使得非制冷电吸收调制激光器的工作温度范围受到限制。因此，为了降低成本，可以使用非制冷电吸收调制激光器替代制冷电吸收调制激光器，但需要解决非制冷电吸收调制激光器低温(0～25℃)性能劣化的问题。
[0005]
注意，本方案中“低温范围”指0～25℃，“较低温度范围”指25～50℃，“较高温度范围”指25℃～70℃。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于设计一种不受工作温度限制的非制冷激光器，提供一种可用于低温的非制冷电吸收调制激光器及光模块，对电吸收激光芯片在低温范围的环境使用时，使用加热器对其进行加热，以达到整个激光器能在低温环境下工作，扩展非制冷电吸收调制激光器的工作温度范围。
[0007]
为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：
[0008]
本方案提出一种可用于低温的非制冷电吸收调制激光器，包括电吸收激光芯片、垫块、底座、支撑柱，所述支撑柱设置在底座上，所述垫块设置在底座上或设置在支撑柱上，所述电吸收激光芯片设置在垫块上，还包括加热器，所述加热器设置在支撑柱上或设置在垫块上。
[0009]
由于非制冷电吸收调制激光器在低温范围(0～25℃)内工作时，会使电吸收激光芯片的性能劣化，甚至损坏，因此本方案在非制冷电吸收调制激光器中额外增加一个加热器，用于当非制冷电吸收调制激光器工作在低温范围内时，提升所述电吸收激光芯片的工作温度，避免非制冷电吸收调制激光器在低温范围内工作时其性能劣化。一方面使非制冷电吸收调制激光器的工作温度范围扩展到商业级应用(0℃～70℃)，另一方面也降低激光器的使用成本。
[0010]
作为一种可实施方式，所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱，所述电吸收激光芯片设置在垫块上，所述垫块设置在第二支撑柱上，所述加热器设置在第一支撑柱上。
[0011]
作为另一种可实施方式，所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱，所述电吸收激光芯片设置在垫块上，所述垫块设置在第二支撑柱上，所述加热器设置在垫块上。
[0012]
作为另一种可实施方式，所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱，所述电吸收激光芯片设置在垫块上，所述垫块设置在第二支撑柱上，所述加热器设置在第二支撑柱上。
[0013]
本方案进一步扩展了所述加热器与电吸收激光芯片的位置设置关系，不限定加热器在支撑柱或垫块上的位置，只要加热器能提升电吸收激光芯片的工作温度即可，当然作为优选，所述加热器可以尽量靠近电吸收激光芯片，以使加热器能够更好的提升电吸收激光芯片的工作温度，但应避免加热器与电吸收激光芯片直接贴合而导致电吸收激光芯片被烧毁。
[0014]
优选地，所述垫块为电绝缘陶瓷基板。
[0015]
本方案还提出一种可用于低温的非制冷光模块，设置有上述任一实施方式所述的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
[0017]
本方案在非制冷电吸收调制激光器中额外增加一个加热器，用于当非制冷电吸收调制激光器工作在低温环境(0～25℃)内时，提升所述电吸收激光芯片的工作温度，避免非制冷电吸收调制激光器在低温环境下工作时其性能劣化。一方面使非制冷电吸收调制的工作温度范围提升到商业级应用(0～70℃)，另一方面也降低激光器的使用成本。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0019]
图1为实施例1提供的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器的结构示意图；
[0020]
图2为实施例2提供的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器的结构示意图；
[0021]
图3为实施例3提供的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器的结构示意图；
[0022]
图4为实施例4提供的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器的结构示意图。
[0023]
主要元件符号说明
[0024]
底座1，电吸收激光芯片2，加热器3，第一支撑柱41，第二支撑柱42，垫块5。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
[0026]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0027]
实施例1：
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作为一种可实施方式，请参见图1，本实施例提出一种可用于低温的非制冷电吸收调制激光器，包括电吸收激光芯片2、垫块5、底座1、支撑柱，所述支撑柱设置在底座上(未在图1中示出支撑柱)，所述垫块5设置在底座1上，所述电吸收激光芯片2设置在垫块5上，还包括加热器3，所述加热器3设置在垫块5上。使用的垫块可以为电绝缘陶瓷基板。
[0029]
作为另一种可实施方式，请参见图2、图3或图4，所述支撑柱(41、42)设置在底座1上，所述垫块5设置在支撑柱上，所述电吸收激光芯片2设置在垫块5上，所述加热器3设置在支撑柱上(图2、图4)或设置在垫块5上(图3)。
[0030]
在本实施例中，将加热器3集成在所述非制冷电吸收调制激光器内，设置在垫块或者支撑柱上，当非制冷电吸收调制激光器工作为低温环境下时(0～25℃)，所述加热器开始工作，使非制冷电吸收调制激光器不因实际工作温度低于自身的工作温度时，导致所述电吸收激光芯片2性能劣化甚至损坏。本方案使得非制冷电吸收调制激光器的工作温度范围能由原始的较低温度范围(25～50℃)和较高温度范围(50～70℃)扩展为商业级应用(0～70℃)温度范围都能够工作。
[0031]
本实施例还提出一种可用于低温的非制冷光模块，设置有上述任一实施方式提出的可用于低温的非制冷电吸收调制激光器。
[0032]
实施例2：
[0033]
在实施例1的基础上做进一步优化，请参见图2，所述支撑柱包括第一支撑柱41、第二支撑柱42，所述电吸收激光芯片2设置在垫块5上，所述垫块5设置在第二支撑柱42上，所述加热器3设置在第一支撑柱41上。
[0034]
本实施例其他内容与其他实施例相同。
[0035]
实施例3：
[0036]
在实施例1的基础上做进一步优化，请参见图3，所述支撑柱包括第一支撑柱41、第二支撑柱42，所述电吸收激光芯片2设置在垫块5上，所述垫块5设置在第二支撑柱42上，所述加热器3设置在垫块5上。
[0037]
本实施例其他内容与其他实施例相同。
[0038]
实施例4：
[0039]
在实施例1的基础上做进一步优化，请参见图4，所述支撑柱包括第一支撑柱41、第二支撑柱42，所述电吸收激光芯片2设置在垫块5上，所述垫块5设置在第二支撑柱42上，所述加热器3设置在第二支撑柱42上。
[0040]
上述实施例2～4这三种实施方式中，电吸收激光芯片5和加热器3同时设置在垫块5上时(图3)，相比电吸收激光芯片2设置在垫块5上，而加热器3设置在第一支撑柱41(图2)或第二支撑柱42(图4)上，他们之间的位置要相距更近一些，使得加热器3能更有效的提升电吸收激光芯片2的工作温度。但本实用新型不限制加热器在支撑柱上或垫块上的位置，只
要加热器能提升电吸收激光芯片的工作温度即可，但应避免加热器与电吸收激光芯片直接贴合而导致电吸收激光芯片被烧毁。
[0041]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。