[發(fā)明專(zhuān)利]光發(fā)射組件和用于封裝光發(fā)射組件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011436068.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112230354B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋小飛;廖傳武;李志超;王志文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢乾希科技有限公司;大連優(yōu)迅科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

本公開(kāi)提供了一種光發(fā)射組件和用于封裝光發(fā)射組件的方法。該光發(fā)射組件包括：激光器組件半導(dǎo)體激光器芯片被設(shè)置在第一透鏡的焦點(diǎn)位置并且使得半導(dǎo)體激光器芯片偏離光路軸線(xiàn)第一預(yù)定夾角；第一透鏡，第一透鏡的第一焦距大于或者等于預(yù)定焦距閾值，預(yù)定焦距閾值被配置為減少經(jīng)由第一透鏡反射的反射光達(dá)到半導(dǎo)體激光器芯片的比例；光隔離器，光隔離器至少包括磁性單元、起偏器、偏振片和檢偏器，偏振片用于旋轉(zhuǎn)經(jīng)由起偏器輸入的光或者經(jīng)由檢偏器反射的發(fā)射光的偏振方向，起偏器的通光軸與檢偏器的通光軸之間的夾角為第二預(yù)定夾角；以及第二透鏡，用于將通過(guò)光隔離器輸出的平行光進(jìn)行匯聚。本公開(kāi)能夠降低反射光所導(dǎo)致的相對(duì)強(qiáng)度噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)的實(shí)施例總體上涉及配置有半導(dǎo)體激光器芯片的光發(fā)射組件的制造領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種光發(fā)射組件和用于封裝光發(fā)射組件的方法。

背景技術(shù)

隨著第五代通信系統(tǒng)速率的提升，由配置有半導(dǎo)體激光器芯片的光發(fā)射組件所形成的高速通信器件得到廣泛的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的光發(fā)射組件的光路例如采用半導(dǎo)體激光器芯片組合單透鏡結(jié)構(gòu)或者雙透鏡結(jié)構(gòu)。在上述傳統(tǒng)的光發(fā)射組件的封裝過(guò)程中或多或少的會(huì)存在一定比例的光反射現(xiàn)象。當(dāng)反射回來(lái)的光進(jìn)入半導(dǎo)體激光器芯片中就會(huì)產(chǎn)生自發(fā)輻射。自發(fā)輻射中，各個(gè)原子在自發(fā)躍遷過(guò)程中是彼此無(wú)關(guān)的，不同原子產(chǎn)生的自發(fā)輻射光在頻率、相位、偏振方向及傳播方向都有一定的任意性，這種光對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片的性能的劣化是致命的。因此，如何降低反射光帶來(lái)的影響對(duì)于高速激光器的封裝是至關(guān)重要。特別是對(duì)于大功率激光器而言，例如，根據(jù)5G大功率激光器的要求，激光器的相對(duì)強(qiáng)度噪聲需要控制在-165dB至-170dB，而反射光會(huì)會(huì)導(dǎo)致的相對(duì)強(qiáng)度噪聲提高的現(xiàn)象。

綜上，上述傳統(tǒng)的光發(fā)射組件的封裝方案存在反射光所導(dǎo)致的相對(duì)強(qiáng)度噪聲提高的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)提供了一種光發(fā)射組件和用于封裝光發(fā)射組件的方法，能夠降低反射光所導(dǎo)致的相對(duì)強(qiáng)度噪聲。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，還提供了一種光發(fā)射組件，該設(shè)備包括：激光器組件，激光器組件包括半導(dǎo)體激光器芯片和熱沉，半導(dǎo)體激光器芯片被設(shè)置在熱沉之上，并且半導(dǎo)體激光器芯片被設(shè)置在第一透鏡的焦點(diǎn)位置并且使得半導(dǎo)體激光器芯片偏離光路軸線(xiàn)第一預(yù)定夾角；第一透鏡，用于將半導(dǎo)體激光器芯片所輸出的激光光束轉(zhuǎn)換為平行光，第一透鏡具有第一焦距，第一焦距大于或者等于預(yù)定焦距閾值，預(yù)定焦距閾值被配置為減少經(jīng)由第一透鏡反射的反射光達(dá)到半導(dǎo)體激光器芯片的比例；光隔離器，設(shè)置在第一透鏡和第二透鏡之間，光隔離器至少包括磁性單元、起偏器、偏振片和檢偏器，磁性單元用于提供磁場(chǎng)，偏振片用于旋轉(zhuǎn)經(jīng)由起偏器輸入的光或者經(jīng)由檢偏器反射的發(fā)射光的偏振方向，起偏器的通光軸與檢偏器的通光軸之間的夾角為第二預(yù)定夾角；以及第二透鏡，用于將通過(guò)光隔離器輸出的平行光進(jìn)行匯聚；光纖，用于接收經(jīng)由第二透鏡所匯聚的光，光纖被配置在第二透鏡的焦點(diǎn)位置。

根據(jù)本公開(kāi)的第二方面，提供了一種封裝光發(fā)射組件的方法，該方法包括：將半導(dǎo)體激光器芯片焊接在殼體中的熱沉之上，以便形成激光器組件；將激光器組件固定在墊板上；經(jīng)由吸取裝置吸取具有第一焦距的第一透鏡，以用于將半導(dǎo)體激光器芯片設(shè)置在第一透鏡的第一側(cè)的預(yù)定位置處，吸取裝置被設(shè)置在六軸位移調(diào)節(jié)裝置上，第一透鏡用于將半導(dǎo)體激光器芯片所輸出的激光光束轉(zhuǎn)換為平行光，第一焦距被配置為大于或者等于預(yù)定焦距閾值，以便減少經(jīng)由第一透鏡反射的反射光達(dá)到半導(dǎo)體激光器芯片的比例；經(jīng)由光束分析裝置，獲取第一透鏡所輸出的平行光所形成的光斑圖像；基于光斑圖像的光斑尺寸，經(jīng)由六軸位移調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)吸取裝置的位置，以用于使得半導(dǎo)體激光器芯片由預(yù)定位置處調(diào)整至第一透鏡的焦點(diǎn)位置處并且使得半導(dǎo)體激光器芯片偏離光路軸線(xiàn)第一預(yù)定夾角；在第一透鏡的第二側(cè)依次固定光隔離器和第二透鏡，光隔離器至少包括磁性單元、起偏器、偏振片和檢偏器，磁性單元用于提供磁場(chǎng)，偏振片用于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的、經(jīng)由起偏器輸出的正向光路光的偏振方向以及旋轉(zhuǎn)經(jīng)由檢偏器反射的反向光路的光的偏振方向，起偏器的通光軸與檢偏器的通光軸之間的夾角為第二預(yù)定夾角，第二透鏡用于將通過(guò)光隔離器輸出的平行光進(jìn)行匯聚；以及經(jīng)由夾具夾持光纖，以便將光纖的位置調(diào)整并固定至第二透鏡的焦點(diǎn)位置。