[發(fā)明專利]光學次模塊及光模塊

在審

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• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108390255A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 王果果
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海信寬帶多媒體技術有限公司
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01S5/024
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;闕龍燕

本發(fā)明揭示了一種光學次模塊及光模塊，光模塊包括至少一光學次模塊。本發(fā)明的光學次模塊包括底座本體、管腳、熱沉、溫度調(diào)節(jié)器和光發(fā)射器。管腳安裝在底座本體上，且從底座本體的底面貫穿至頂面。熱沉安裝在底座本體的頂面上，且該熱沉朝向管腳的一側(cè)設有一凹槽。溫度調(diào)節(jié)器位于熱沉的凹槽中。該溫度調(diào)節(jié)器的其中一熱交換面與凹槽的內(nèi)壁相貼合，光發(fā)射器設置在溫度調(diào)節(jié)器的另一熱交換面上，以確保所述光發(fā)射器與所述溫度調(diào)節(jié)器之間進行高效的熱傳遞。本發(fā)明的光學次模塊及光模塊能夠改善光發(fā)射器的散熱效果。

技術領域

本發(fā)明涉及光通信領域，特別涉及一種光學次模塊及光模塊。

背景技術

光模塊在光通信中用于光電轉(zhuǎn)換，光模塊通常包括一個或一個以上的光學次模塊，該光學次模塊可以是光發(fā)射次模塊、光接收次模塊或光發(fā)射接收次模塊。

激光器是光學次模塊中的一個重要的光電子器件。DFB(Distributed FeedbackLaser)激光器(即分布式反饋激光器)因其具有良好的單色性(即光譜純度)而在光通信中被廣泛使用。

隨著科學技術的發(fā)展，光模塊的傳輸速率越來越高。相應的，激光器的傳輸速率也不斷提升。隨著國際電信標準5G的成熟和數(shù)據(jù)中心大數(shù)據(jù)流量的驅(qū)動，25Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s的DFB激光器獲得了較快的發(fā)展。25Gbit/s的DFB激光器作為國際電信標準5G和數(shù)據(jù)中心的重要部件，也逐漸成熟并獲得了空前關注。25Gbit/s的DFB激光器的工作溫度范圍分為商業(yè)級-5～75℃，工業(yè)級-40～85℃(甚至-40～95℃)，擴展級-5～85℃，-5～95℃等。其中商業(yè)級DFB激光器最簡單，業(yè)界也有很多廠家推出了量產(chǎn)的產(chǎn)品，工業(yè)級高速(25Gbit/s及以上)DFB激光器的制作難道大，成品率低，只有個別廠家可以提供樣品，且價格是商業(yè)級的1.5-2倍。當前25Gbit/s工業(yè)級主要有兩種方案：1.采用工業(yè)級的DFB激光器，無制冷封裝，但該類DFB激光器不成熟價格非常貴，還難以買到。2.采用商業(yè)級或擴展級DFB激光器利用TEC(Thermo electric cooler,即半導體致冷器)在高低溫下把DFB激光器溫度控制在商業(yè)溫度的范圍內(nèi)。

第二種方案由于在經(jīng)濟上的優(yōu)勢，已被butterfly或Mini Tailed封裝方案的部分商家采用。但是由于包含TEC制冷器的光學次模塊的封裝工藝復雜，封裝成本高，而限制了其應用的范圍。

另一方面，TO(Transistor-Outline，同軸型)封裝因其小型化、低成本、封裝工藝簡單、易于工業(yè)化大規(guī)模批量制造等優(yōu)點，在包含光通信在內(nèi)的眾多領域獲得了廣泛的應用。

目前也有部分廠家嘗試采用TO封裝來封裝制冷器和DFB激光器，如圖1所示，其為傳統(tǒng)DFB激光器和制冷器TO封裝的結(jié)構(gòu)示意圖。制冷器104安裝在同軸底座102上，熱沉103安裝在制冷器104上，DFB激光器101安裝于熱沉103的側(cè)壁上。由于DFB激光器101產(chǎn)生的熱量通過熱沉103才能傳遞至制冷器104上，因此，DFB激光器101的散熱效果不佳，難以將DFB激光器溫度控制在商業(yè)溫度的范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)技術中TO封裝存在的DFB激光器散熱不佳問題，本發(fā)明提供了一種光學次模塊。

本發(fā)明另提供一種光模塊，該光模塊包括上述光學次模塊。

一種光學次模塊，包括：

底座本體，包括頂面和底面；

管腳，安裝在底座本體上，且從底座本體的底面貫穿至頂面；

熱沉，安裝在底座本體的頂面上，熱沉朝向管腳一側(cè)設有一凹槽；

溫度調(diào)節(jié)器，位于熱沉的凹槽中，溫度調(diào)節(jié)器的其中一熱交換面與凹槽的內(nèi)壁相貼合；

光發(fā)射器，設置在溫度調(diào)節(jié)器的另一熱交換面上，以確保所述光發(fā)射器與所述溫度調(diào)節(jié)器之間進行高效的熱傳遞。