[發明專利]一種超輻射發光二極管及其實現方法

在審

• 申請號: 202111507704.4
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114243445A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 牛玉秀;李彬;楊帆;陳小梅;黃杰叢;王定理
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/02212;H01S5/0239
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

本發明涉及光纖傳感技術領域，提供了一種超輻射發光二極管及其實現方法。其中所述超輻射發光二極管芯片3和熱敏電阻4焊接在過渡熱沉5上，過渡熱沉5焊接在熱沉7上；所述第一反射鏡61和第二反射鏡62分別膠粘在熱沉7上，并分別位于所述超輻射發光二極管芯片3的正向出光面側和背向出光面側；所述熱沉7焊接在半導體制冷器2上，所述超輻射發光二極管芯片3、熱敏電阻4和半導體制冷器2分別與TO管座1底部對應的引腳電連接，實現超輻射發光二極管芯片3溫控輸出。本發明充分發揮了超輻射發光二極管芯片的功率特性，提升了整體的功耗特性。

【技術領域】

本發明涉及光纖傳感領域，特別是涉及一種超輻射發光二極管及其實現方法。

【背景技術】

超輻射發光二極管既具有激光器功率大，耦合效率高的優點，又具有發光管頻譜寬的優點，主要應用在光纖陀螺、光纖應力傳感、數字化變電站中的電流電壓互感器等領域，是影響這些系統精度的最重要因素之一，是系統中不可替代的核心部分。由于超輻射發光二極管的發射波長和功率與管芯工作溫度相關，需要對超輻射發光二極管進行精密溫度設定和控制，保證在工作過程中管芯溫度不會隨著環境溫度變化而變化。在現有的超輻射發光二極管封裝中，能夠實現精密溫度控制的，同時又帶有尾纖耦合輸出的基本為蝶形封裝，該封裝因價格高昂限制了應用場合，并且體積較大難以適應應用越來越廣泛的小型化封裝要求。另一方面就是，對于采用無吸收區的超輻射發光二極管芯片，前后端面制作反射率低于0.01％的增透膜時，超輻射發光二極管芯片前后端具有同樣的出射功率，現有技術方案中通常僅使用了其前向的發光功能，而后向發光則未能有效利用，這實際上并沒有對超輻射發光二極管的功率特性起到充分利用的程度。目前光纖陀螺等光纖傳感系統正向高精度及小型化方向發展。高精度的系統需要超輻射發光二極管輸出功率提高，小型化的一個重要方式是單個超輻射發光二極管驅動多路系統，同樣對超輻射發光二極管輸出功率提出了更高的要求。因此，解決超輻射發光二極管高功率與小型化問題成為關鍵。

鑒于此，克服該現有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

【發明內容】

本發明實施例要解決的技術問題是現有技術方案中通常僅使用了其前向的發光功能，而后向發光則是直接不去理會的操作方式，這實際上并沒有對超輻射發光二極管的功率特性起到充分利用的程度。

本發明實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種超輻射發光二極管，包括TO管座1、半導體制冷器2、超輻射發光二極管芯片3、熱敏電阻4、過渡熱沉5、第一反射鏡61、第二反射鏡62、熱沉7、TO管帽8，具體的：

所述超輻射發光二極管芯片3和熱敏電阻4焊接在過渡熱沉5上，過渡熱沉5焊接在熱沉7上；

所述第一反射鏡61和第二反射鏡62分別膠粘在熱沉7上，并分別位于所述超輻射發光二極管芯片3的正向出光面側和背向出光面側；

所述熱沉7焊接在半導體制冷器2上，所述超輻射發光二極管芯片3、熱敏電阻4和半導體制冷器2分別與TO管座1底部對應的引腳電連接，實現超輻射發光二極管芯片3溫控輸出；

所述TO管帽8焊接在所述TO管座1之上。

優選的，所述半導體制冷器2包括制冷底面21和制冷頂面22，以及設置在制冷底面21和制冷頂面22之間的導熱柱陣列23，具體的：

所述制冷底面21固定在所述TO管座1上，制冷頂面22與制冷底面21平行設置，并且，制冷底面21大于制冷頂面22的區域用于設置所述半導體制冷器2的兩個電極；

制冷頂面22用于焊接所述熱沉7，以及所述熱沉7上膠粘所述第一反射鏡61和第二反射鏡62。

優選的，所述過渡熱沉5制作成工型，相應工型過渡熱沉5的工口區域用于容納所述第一反射鏡61和第二反射鏡62；其中，所述過渡熱沉5的外輪廓的尺寸與所述半導體制冷器2的上表面相同。