專利名稱：具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電子器件領(lǐng)域，更具體的說是一種具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體光放大器(SOA)具有增益譜寬、非線性系數(shù)高、功耗低和易于集成的優(yōu)點(diǎn)，在全光網(wǎng)絡(luò)中不僅可以作為功率放大器、中繼放大器、前置放大器等增益器件，而且還是功能器件如光開關(guān)、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部分。目前半導(dǎo)體光放大器的封裝技術(shù)與半導(dǎo)體激光器、探測(cè)器的封裝技術(shù)相比還不成熟，需要進(jìn)一步完善。半導(dǎo)體光放大器的工作特性與半導(dǎo)體激光器、探測(cè)器相比主要有兩點(diǎn)不同即需要雙端耦合和較大的偏置電流。因此，在半導(dǎo)體光放大器的封裝設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮光耦合效率和散熱的問題。目前，半導(dǎo)體光放大器的封裝采用的熱沉多是用無(wú)氧高電導(dǎo)銅(0xygen-free high conductivity)材料加工的“工”字型的熱沉。如圖1所示，其中1為“工”字型熱沉；2為半導(dǎo)體光放大器芯片。半導(dǎo)體光放大器芯片放在熱沉的垂直臂上，垂直臂的寬度小于或等于芯片的長(zhǎng)度。這種結(jié)構(gòu)雖然比較簡(jiǎn)單，但從芯片的有源區(qū)和端面產(chǎn)生的熱量，需要經(jīng)過狹長(zhǎng)的垂直臂沿?zé)岢羵鬏?，很明顯這種結(jié)構(gòu)在散熱方面有很大的制約，需要在能保證耦合效率的前提下，通過優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步改進(jìn)它的導(dǎo)熱特性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)的半導(dǎo)體光放大器熱沉結(jié)構(gòu)在散熱性能的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，使用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的熱沉不僅可以仍能保證光纖與芯片的耦合效率，而且還能進(jìn)一步改善散熱能力，使其在幾百毫安的偏置電流下，仍能正常工作。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明是一種用于具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特性在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形，在該矩形的兩長(zhǎng)側(cè)邊切割開有兩個(gè)半圓形的缺口，該兩個(gè)半圓形的缺口之間為支撐臂。
其中熱沉所采用的是無(wú)氧高電導(dǎo)銅或金剛石或銀或金或碳化硅或氧化鈹或氮化鋁材料。
其中熱沉的上、下表面經(jīng)過磨平、拋光工藝處理。
其中熱沉的上、下表面經(jīng)過鍍金工藝處理。
其中支撐臂的最小寬度等于半導(dǎo)體光放大器芯片的長(zhǎng)度。
本發(fā)明的有益效果是熱沉采用兩個(gè)關(guān)于光纖耦合的豎直方向?qū)ΨQ雙圓弧結(jié)構(gòu)，而且雙圓弧間的最短距離等于芯片長(zhǎng)度，這種結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)1、與傳統(tǒng)的熱沉結(jié)構(gòu)相比，芯片兩側(cè)的熱沉的橫截面積明顯增大，因此半導(dǎo)體光放大器工作過程中有源區(qū)和端面產(chǎn)生的熱量，可以通過這種雙圓弧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更充分地向側(cè)向傳播，從而改善了熱沉的散熱能力；而且，本發(fā)明考慮到半導(dǎo)體光放大器的出射端面的光強(qiáng)大，所以產(chǎn)生的熱量比有源區(qū)的其它部位多，所以選擇支撐臂4的最小寬度等于半導(dǎo)體光放大器芯片的長(zhǎng)度。
2、從半導(dǎo)體光放大器芯片出射的光束通常具有一定的發(fā)散角，這種雙圓弧的熱沉設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的熱沉結(jié)構(gòu)相比，沒有阻擋光線傳播；另外，在半導(dǎo)體光放大器的封裝中，通常采用兩根鍍膜的錐形光纖從芯片的兩側(cè)進(jìn)行光耦合，這種雙圓弧的熱沉結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)一樣，沒有增加光纖耦合的難度，所以不會(huì)降低封裝的光耦合效率。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其中圖1是現(xiàn)有半導(dǎo)體放大器熱沉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的熱沉的俯視圖；圖3是圖2的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2和圖3，在圖2和圖3的實(shí)施例中，一種用于具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其中包括一熱沉1，該熱沉1為一矩形，在該矩形的兩長(zhǎng)側(cè)邊切割開有兩個(gè)半圓形的缺口2、3，該兩個(gè)半圓形的缺口2、3之間為支撐臂4。
其中熱沉1所采用的是無(wú)氧高電導(dǎo)銅或金剛石或銀或金或碳化硅或氧化鈹或氮化鋁材料。
其中熱沉1的上、下表面經(jīng)過磨平、拋光工藝處理。
其中熱沉1的上、下表面經(jīng)過鍍金工藝處理。
其中支撐臂4的最小寬度等于半導(dǎo)體光放大器芯片的長(zhǎng)度。
本發(fā)明的有益效果是熱沉采用兩個(gè)關(guān)于光纖耦合的豎直方向?qū)ΨQ雙圓弧結(jié)構(gòu)，而且雙圓弧間的最短距離等于芯片長(zhǎng)度，這種結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)1、與傳統(tǒng)的熱沉結(jié)構(gòu)相比，芯片兩側(cè)的熱沉的橫截面積明顯增大，因此半導(dǎo)體光放大器工作過程中有源區(qū)和端面產(chǎn)生的熱量，可以通過這種雙圓弧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更充分地向側(cè)向傳播，從而改善了熱沉的散熱能力；而且，本發(fā)明考慮到半導(dǎo)體光放大器的出射端面的光強(qiáng)大，所以產(chǎn)生的熱量比有源區(qū)的其它部位多，所以選擇支撐臂4的最小寬度等于半導(dǎo)體光放大器芯片的長(zhǎng)度。
2、從半導(dǎo)體光放大器芯片出射的光束通常具有一定的發(fā)散角，這種雙圓弧的熱沉設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的熱沉結(jié)構(gòu)相比，沒有阻擋光線傳播；另外，在半導(dǎo)體光放大器的封裝中，通常采用兩根鍍膜的錐形光纖從芯片的兩側(cè)進(jìn)行光耦合，這種雙圓弧的熱沉結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)一樣，沒有增加光纖耦合的難度，所以不會(huì)降低封裝的光耦合效率。
權(quán)利要求
1.一種具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特性在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形，在該矩形的兩長(zhǎng)側(cè)邊切割開有兩個(gè)半圓形的缺口，該兩個(gè)半圓形的缺口之間為支撐臂。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特征在于，其中熱沉所采用的是無(wú)氧高電導(dǎo)銅或金剛石或銀或金或碳化硅或氧化鈹或氮化鋁材料。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特征在于，其中熱沉的上、下表面經(jīng)過磨平、拋光工藝處理。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特征在于，其中熱沉的上、下表面經(jīng)過鍍金工藝處理。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特征在于，其中支撐臂的最小寬度等于半導(dǎo)體光放大器芯片的長(zhǎng)度。
全文摘要
一種具有傾斜波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光放大器封裝用的熱沉，其特性在于，其中包括一熱沉，該熱沉為一矩形，在該矩形的兩長(zhǎng)側(cè)邊切割開有兩個(gè)半圓形的缺口，該兩個(gè)半圓形的缺口之間為支撐臂。使用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的熱沉不僅可以仍能保證光纖與芯片的耦合效率，而且還能進(jìn)一步改善散熱能力，使其在幾百毫安的偏置電流下，仍能正常工作。
文檔編號(hào)H01S5/024GK1700539SQ20041004326
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者劉超, 袁海慶, 祝寧華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所