專利名稱：一種具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光器件，特別是一種具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器。
背景技術(shù)：
光通信技術(shù)作為信息時(shí)代的核心技術(shù)之一，在語音通信、數(shù)據(jù)交換、視頻傳輸、傳感、精密測量等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。信息的傳遞離不開對信號的收和發(fā)，目前，單纖雙向器件作為信號收發(fā)的核心器件，當(dāng)在同一根光纖內(nèi)同時(shí)傳輸兩種波長的光信號時(shí)，單纖雙向器件結(jié)構(gòu)是將一個(gè)半導(dǎo)體激光器和一個(gè)半導(dǎo)體探測器通過兩次耦合焊接固定在裝好分光片的金屬結(jié)構(gòu)件中，其缺陷是結(jié)構(gòu)和工藝比較復(fù)雜，制造的成本高，加工的時(shí)間周期長。因此，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、加工時(shí)間短的具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器可采用如下技術(shù)方案—種具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器,其特征在于包括管帽、與管帽封裝在一起的光收發(fā)組件載體，管帽的上部具有透鏡系統(tǒng)，管帽內(nèi)部集成有光分路組件和光收發(fā)組件，光分路組件和光收發(fā)組件分別 固定安裝在光收發(fā)組件載體上面，光纖位于管帽上部的光路焦點(diǎn)處。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比通過一次耦合焊接即可完成對光信號收發(fā)芯片的對準(zhǔn)和固定，與現(xiàn)有技術(shù)對比，本實(shí)用新型減少了零部件數(shù)量，減少了外觀尺寸，期外圍配套結(jié)構(gòu)件省掉了一半，后續(xù)耦合生產(chǎn)的加工時(shí)間也縮短了一半，實(shí)現(xiàn)了光電器件發(fā)射與探測集成化、小型化和低成本的要求。

圖1是本專利光路組件2為45°濾光片2-1、光發(fā)射端3_1位于45°濾光片2_1側(cè)面、光接收端3-2位于2-1下面以及光傳播方向的示意圖。圖2是圖1中45°濾光片2-1放大結(jié)構(gòu)示意圖圖3是光分路組件2為45°濾光片2-1、光發(fā)射端3-1位于45°濾光片2_1下面、光接收端3-2位于45°濾光片2-1側(cè)面以及光傳播方向示意圖。圖4是0°濾光片2-2放大結(jié)構(gòu)示意圖圖5是光分路組件2為45°濾光片2-1和0°濾光片2_2、光發(fā)射端3_1位于45°濾光片2-1側(cè)面、光接收端3-2位于0°濾光片2-2下面以及光傳播示意圖。圖6是光分路組件2為45°濾光片2-1和0°濾光片2_2、光發(fā)射端3_1位于0°濾光片2-2下面、光接收端3-2位于45°濾光片2-1側(cè)面以及光傳播方向的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式
僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。參照圖1，管帽I是一種具有光路匯聚及密封作用的結(jié)構(gòu)，與光收發(fā)組件載體4罐型封裝，管帽I的上部具有透鏡系統(tǒng)，管帽I的透鏡系統(tǒng)起到對光的整合和匯聚作用。在管帽I密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部集成了光分路組件2和光收發(fā)組件3，光分路組件2和光收發(fā)組件3分別固定安裝在光收發(fā)組件載體4上面。光纖5起光信號傳輸?shù)淖饔?，光纖5位于管帽I上部的光路焦點(diǎn)處。光收發(fā)組件3所發(fā)射和接收的信號經(jīng)過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚后通過光纖5傳輸。光收發(fā)組件3具有光發(fā)射端3-1和光接收端3-2，光發(fā)射端3_1是由半導(dǎo)體激光器芯片粘貼在陶瓷基板上，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。光接收端3-2是由半導(dǎo)體探測器芯片粘貼在陶瓷基板上，將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。光分路組件3具有一個(gè)起光路控制作用的45°濾光片2-1.如圖2，在45°濾光片2-1的正面2-1-1同時(shí)鍍有反射膜和增透膜，反面2-1-2鍍有增透膜或不鍍膜。相對于水平方向，將45°濾光片2-1以45°角設(shè)置于光分路組件2的最上部，將光發(fā)射端3-1或光接收端3-2設(shè)置于45°濾光片2-1的正面2_1_1的側(cè)部,相對應(yīng)的,將光接收端3-2或光發(fā)射端3-1設(shè)置于45°濾光片2-1的反面2-1-2的下部。具體是當(dāng)光發(fā)射端3-1設(shè)置于45°濾光片2-1的正面2-1-1側(cè)部時(shí),光接收端3-2便設(shè)置于45°濾光片
2-1的反面2-1-2的下部，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。為保證光發(fā)射端3-1和光接收端3-2的兩路光在同一跟光纖5中傳播，圖1中發(fā)射和接收的光的波長交于45°濾光片的正面2-1-1上，并且發(fā)射光的波長和接收光的波長不能相等。圖1所示同軸激光器的工作原理是光發(fā)射端3-1的半導(dǎo)體激光器芯片接收到的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，通過45°濾光片2-1正面2-1-1的反射膜反射并通過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚進(jìn)入光纖5，見圖1中帶箭頭實(shí)線所示光路。光纖5傳輸過來的光信號經(jīng)過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚，并通過45°濾光片2-1正面2-1-1的增透膜透射到光接收端3-2的半導(dǎo)體探測器芯片上，并由半導(dǎo)體探測器芯片轉(zhuǎn)化為電信號，見圖1中帶箭頭虛線所表示的光路。當(dāng)光接收端3-2設(shè)置于45°濾光片2-1的正面2_1_1的側(cè)部時(shí)，光發(fā)射端3_1便設(shè)置于反面2-1-2的下部，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖3中的光發(fā)射端3-1和光接收端3-2所分別發(fā)射和接收的光的光路必須交于45°濾光片的正面2-1-1上，并且發(fā)射光的波長和接收光的波長不能相等。陶瓷基片聯(lián)通半導(dǎo)體激光器或半導(dǎo)體探測器的電極，并起到散熱和調(diào)節(jié)焦距的作用。光收發(fā)組件載體4是承載光收發(fā)的組件，其管腳數(shù)目大于四條，并且負(fù)責(zé)將芯片的電極與外部電路聯(lián)通。圖3所示同軸激光器的工作原理是光發(fā)射端3-1的半導(dǎo)體激光器芯片將接收到的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，通過45° 濾光片2-1正面2-1-1的增添膜透射并通過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚進(jìn)入光纖5，見圖3中帶箭頭實(shí)線所表示的光路。光纖5傳輸過來的光信號經(jīng)過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚，并通過45°濾光片2-1正面2-1-1的反射膜發(fā)射到光接收端3-2的半導(dǎo)體探測器芯片上，并由半導(dǎo)體探測器芯片轉(zhuǎn)化為電信號，見圖3中帶箭頭虛線所表示的光路。本實(shí)用新型利用了 45°濾光片正反兩面鍍膜層的不同而具有的改變光路的特性，從而使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光和半導(dǎo)體探測器接收的光在通過45°濾光片時(shí)期中一路光發(fā)生方向改變，使得兩種不同波長和正反兩個(gè)方向的光信號在同一根光纖中傳輸，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)同軸激光器內(nèi)同時(shí)具有光發(fā)射與接收功能。本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)，光分路組件2還可增加安裝一個(gè)0°濾光片2-2，檢圖4所示，該0°濾光片2-2的正面2-2-1需同時(shí)鍍反射膜和增透膜，反面2-2-2可鍍增透膜或不鍍膜。0°濾光片2-2的具體應(yīng)用見圖5和圖6所示，其中，圖5中，光分路組件2包括一個(gè)45°濾光片2-1和一個(gè)O°濾光片2-2，光發(fā)射端3-1位于45°濾光片2_1側(cè)面，光接收端3-2位于45°濾光片2-1的下面，并且，在光接收端3-2和45°濾光片2_1之間水平安裝一個(gè)0°濾光片2-2。為保證兩路光在同一根光纖5中傳輸,發(fā)射和接收的光的光路必須交于45°濾光片的正面2-1-1上，并且發(fā)射光的波長和接收光的波長不能相等。其工作原理是光發(fā)射端3-1的半導(dǎo)體激光器芯片將接收到的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，通過45°濾光片2-1的正面2-1-1的反射膜反射并通過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚進(jìn)入光纖5.光纖5傳輸過來的光信號經(jīng)過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚，并通過45°濾光片2-1正面2-1-1和0°濾光片2-2正面2-2-1的增透膜透射到光接收端3-2的半導(dǎo)體探測器芯片，并由半導(dǎo)體探測器芯片轉(zhuǎn)化為電信號。圖6中，光分路組件2包括一個(gè)45°濾光片2_1和一個(gè)0°濾光片2_2，光發(fā)射端
3-1位于45°濾光片2-1下面，光接收端3-2位于45°濾光片2_1的側(cè)面，并且，在光接收端3-2和45°濾光片2-1之間垂直安裝一個(gè)0°濾光片2-2。為保證兩路光在同一根光纖5中傳輸，發(fā)射和接收的光的光路必須交于45°濾光片的正面2-1-1上,并且發(fā)射光的波長和接收光的波長不能相等。其工作`原理是光發(fā)射端3-1的半導(dǎo)體激光器芯片將接收到的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，通過45°濾光片2-1正面2-1-1的增透膜透射并通過管帽I的透鏡系統(tǒng)匯聚進(jìn)入光纖5。光纖5傳輸過來的光信號經(jīng)過管帽的透鏡系統(tǒng)匯聚，并通過45°濾光片2-1正面2-1-1的反射膜反射和0°濾光片2-2正面2-2-1的增透膜透射到光接收端的半導(dǎo)體探測器芯片上，并由半導(dǎo)體探測器芯片轉(zhuǎn)化為電信號。本發(fā)明在管帽I內(nèi)封裝了對光路起控制作用的結(jié)構(gòu)，如45°濾光片、0°濾光片，以及起到光收、發(fā)作用的半導(dǎo)體激光器芯片和探測器芯片，通過45°濾光片改變光路的特性實(shí)現(xiàn)在同一同軸激光器內(nèi)具有發(fā)射和接收光信號的功能。
權(quán)利要求1.一種具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器，其特征在于包括管帽、與管帽封裝在一起的光收發(fā)組件載體，管帽的上部具有透鏡系統(tǒng)，管帽內(nèi)部集成有光分路組件和光收發(fā)組件，光分路組件和光收發(fā)組件分別固定安裝在光收發(fā)組件載體上面，光纖位于管帽上部的光路焦點(diǎn)處。
2.一種如權(quán)利要求1所述的具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器，其特征在于光分路組件具有一個(gè)起光路控制作用的45°濾光片，在45°濾光片的正面同時(shí)鍍有反射膜和增透膜，反面鍍有增透膜或不鍍膜。
專利摘要一種具有光收發(fā)功能的半導(dǎo)體激光器，包括管帽、與管帽封裝在一起的光收發(fā)組件載體，管帽的上部具有透鏡系統(tǒng)，管帽內(nèi)部集成有光分路組件和光收發(fā)組件，光分路組件和光收發(fā)組件分別固定安裝在光收發(fā)組件載體上面，光纖位于管帽上部的光路焦點(diǎn)處。本實(shí)用新型減少了零部件數(shù)量，減少了外觀尺寸，期外圍配套結(jié)構(gòu)件省掉了一半，后續(xù)耦合生產(chǎn)的加工時(shí)間也縮短了一半，實(shí)現(xiàn)了光電器件發(fā)射與探測集成化、小型化和低成本的要求。
文檔編號H01S5/026GK202906194SQ20122058998
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者薛京谷, 李明 申請人:江蘇奧雷光電有限公司