專利名稱：一種蝶型封裝激光器組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體激光器組件，尤其涉及一種蝶型封裝激光器組件。
背景技術：
蝶型封裝激光器組件，其光纖與激光器芯片的耦合固定通常采用兩種結構一種結構是采用匯聚透鏡組裝及激光焊接工藝，即首先將匯聚透鏡用雙光束激光焊工藝固定在熱沉墊塊上，再使用三光束激光焊固定陶瓷插芯。耦合之前先將匯聚透鏡放置于熱沉墊塊上，將激光器芯片出射光經匯聚透鏡整形后與陶瓷插芯中的光纖端面耦合，當耦合輸出光功率達到理想值時，利用雙光束激光焊接，使匯聚透鏡固定于管殼內的熱沉墊塊上，再用三光束激光焊接使光纖支架陶瓷插芯固定在熱沉墊塊上，從而完成光纖與激光器芯片的光功率耦合。該結構激光器組件，采用激光焊接，將金屬馬夾、金屬環(huán)到熱沉墊塊之間焊接在一起，不同材料之間存在較大應力，組件在使用過程中，由于應力釋放，組件性能不穩(wěn)定，特別是組件輸出光功率變化大。另外一種結構是將激光器芯片直接與透鏡光纖耦合到最佳輸出光功率時，采用低溫玻璃焊料焊接工藝，用激光熔化低溫玻璃焊料將透鏡光纖焊接在固定于管殼內的陶瓷墊塊上，如圖1所示，激光器組件管殼100和熱沉101，激光器芯片102和氧化鋁墊塊105固定于該熱沉上，將透鏡光纖103與激光器芯片102直接耦合對準到輸出光功率最佳值，用低溫玻璃焊料104將透鏡光纖103與氧化鋁墊塊105固定為一體，較好地解決了透鏡光纖103 和氧化鋁陶瓷墊塊105間的應力匹配問題，但是在激光焊接時，由于低溫玻璃焊料104從融熔狀態(tài)緩慢凝固的過程中，會產生向下拽力使透鏡光纖103光耦合端向下彎曲變形，從而使激光器芯片102和透鏡光纖103端面的光耦合跑位影響激光器組件光功率的耦合輸出， 因此每次耦合，需要根據玻璃焊料104量的多少及其對透鏡光纖103光耦合端的向下拉力的大小等因素，需要利用耦合夾106適量向上調整透鏡光纖103高度，確定調整補償量。由于每次焊接都需要進行補償量修正，因此增加了透鏡光纖103的焊接工藝難度，影響批量化生產效率。同時，耦合夾106的著力點僅在透鏡光纖103與氧化鋁墊塊105兩者的焊接點一側，因此在玻璃焊料104凝固過程中，透鏡光纖103的耦合端由于耦合夾106的夾持點杠桿支點作用，使透鏡光纖103產生傾斜，同時，因透鏡光纖103直接與激光器芯片102的出射光耦合，對透鏡光纖103端最佳耦合點要求嚴格，容差極小，稍有偏差就會影響光耦合效率。由于使用透鏡光纖價格昂貴，增加了組件的成本。
實用新型內容為克服以上缺點，本實用新型提供一種耦合效率高、性能穩(wěn)定的蝶型封裝激光器組件。為達到以上發(fā)明目的，本實用新型提供一種蝶型封裝激光器組件，包括一蝶型激光器封裝管殼，該管殼內底部固定一熱沉，該熱沉的上表面固定有一激光器芯片、一匯聚透鏡和一氧化鋁陶瓷墊塊，其特征在于，一裸光纖穿過所述蝶形激光器封裝管殼的尾管進入管殼內，其前端通過低溫玻璃焊料激光熔融后與所述氧化鋁陶瓷墊塊固定，固定時使裸光纖的光耦合端面將經匯聚透鏡整形的激光器芯片的出射光束耦合輸出。所述裸光纖的光耦合端面為斜8度端面。上述結構中由于激光器芯片出射光經匯聚透鏡進行光束整形后，裸光纖再與整形后的出射光進行光耦合，光耦合效率高；裸光纖使用低溫玻璃焊料熔接后，低溫玻璃焊點可以低溫退火，釋放較大部分應力，且經匯聚透鏡整形過的出射光束容差大，即便殘余應力釋放使光纖偏移，也不會導致光功率變化大。此項發(fā)明整合了匯聚透鏡的高耦合效率及低溫玻璃焊的高穩(wěn)定性。同時，采用耦合端面斜8度裸光纖，降低了組件的成本。
圖1表示一種現有技術的蝶型封裝激光器組件剖面結構示意圖；圖2表示本實用新型蝶型封裝激光器組件剖面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細描述本實用新型最佳實施例。如圖2所示的一種蝶型封裝激光器組件，包括一蝶型激光器封裝管殼200，該管殼內底部固定一熱沉201，該熱沉的上表面固定有一激光器芯片202、一匯聚透鏡203和一氧化鋁陶瓷墊塊205，一裸光纖207穿過所述蝶形激光器封裝管殼200的尾管進入管殼內， 其前端通過低溫玻璃焊料204激光熔融后與所述氧化鋁陶瓷墊塊205固定，固定時使裸光纖207的光耦合端面將經匯聚透鏡203整形過的激光器芯片202的出射光束耦合輸出。裸光纖207的光耦合端面為斜8度光端面。本實用新型蝶型封裝激光器組件在封裝工藝中，采用耦合夾206夾持裸光纖207， 其斜8度光端面與經匯聚透鏡203整形過的激光器芯片202出射光進行光耦合，當耦合光功率達到理想值時，在裸光纖207與氧化鋁陶瓷墊塊205之間放入低溫玻璃焊料，用激光加熱熔化低溫玻璃焊料204，在此熔化過程中，由于裸光纖207會受力下降，因此需先將裸光纖207提升，使低溫玻璃焊料204降溫冷卻時，裸光纖207能恢復到最佳耦合效率的位置， 即便裸光纖207沒有恢復到原最佳耦合效率的位置，因激光器芯片202出射光經匯聚透鏡 203匯聚后到達裸光纖207的耦合光端面輸出，其耦合容差較大，也同樣能達到合格的輸出光功率，因此提高了批量生產效率。且調節(jié)并固定好裸光纖207之后，低溫玻璃焊點可以用低溫退火，釋放較大部分因焊接產生的應力，保證組件性能穩(wěn)定。由于采用價格較低的裸光纖207，較透鏡光纖大大降低了整個組件的材料成本，同時，本實用新型組件具備匯聚透鏡的高耦合效率及低溫玻璃焊固定光纖的高穩(wěn)定性的優(yōu)勢。
權利要求1.一種蝶型封裝激光器組件，包括一蝶型激光器封裝管殼(200)，該管殼內底部固定一熱沉(201)，該熱沉的上表面固定有一激光器芯片(202)、一匯聚透鏡(203)和一氧化鋁陶瓷墊塊(205)，其特征在于，一裸光纖(207)穿過所述蝶形激光器封裝管殼(200)的尾管進入管殼內，其前端通過低溫玻璃焊料(204)激光熔融后與所述氧化鋁陶瓷墊塊(205)固定，固定時使裸光纖(207)的光耦合端面將經匯聚透鏡(203)整形過的激光器芯片(202) 的出射光束耦合輸出。
2.根據權利要求1所述的蝶型封裝激光器組件，其特征在于，所述裸光纖(207)的光耦合端面為斜8度端面。
專利摘要本實用新型提供一種蝶型封裝激光器組件，包括一蝶型激光器封裝管殼，該管殼內底部固定一熱沉，該熱沉的上表面固定有一激光器芯片、一匯聚透鏡和一氧化鋁陶瓷墊塊，一裸光纖穿過所述蝶形激光器封裝管殼的尾管進入管殼內，其前端通過固定裝置激光熔融后與所述氧化鋁陶瓷墊塊固定，固定時使裸光纖的光耦合端面將經匯聚透鏡整形過的激光器芯片的出射光束耦合輸出，所述固定裝置可以是低溫玻璃焊料或膠，所述裸光纖的光耦合端面為斜8度端面。此項發(fā)明整合了匯聚透鏡的高耦合效率及低溫玻璃焊的高穩(wěn)定性。同時，采用耦合端面斜8度裸光纖，降低了組件的成本。
文檔編號G02B6/42GK202260118SQ20112035386
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權日2011年9月20日
發(fā)明者孫懷美, 廖名典, 梁民, 胡思強, 黃章勇 申請人:深圳市飛康技術有限公司