[發明專利]一種高可靠性的激光器輸出光纖封裝結構

有效

• 申請號: 202210174540.6
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114614338B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 呂曉萌;張童童;景飛;伍藝龍;廖翱;王睿;王超;蔡雪芳;許瑋華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01S5/02208
• 分類號: H01S5/02208;H01S5/02218;H01S5/02251;H01S5/023
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈林

本發明涉及光通信器件封裝技術領域，具體公開了一種高可靠性的激光器輸出光纖封裝結構，包括殼體、位于殼體外側且與殼體連接的尾管、套裝在尾管外側的防護金屬管、裝配在尾管內的耦合端子、以及與耦合端子連接的輸出光纖；所述殼體與尾管連接面的內側設置有應力緩沖槽。本發明具有體積小、高抗外部沖擊和抗輸出光纖側拉的優點。

技術領域

本發明涉及光通信器件封裝技術領域，更具體地講，涉及一種高可靠性的激光器輸出光纖封裝結構。

背景技術

近年來，隨著光纖通信技術的不斷發展，半導體激光器作為光纖通信系統的核心元器件，在可制造性、多封裝形式和小型化等方面也受到了高度關注和研究。其中帶輸出光纖的box封裝激光器，因光路結構的靈活性、封裝工藝高度成熟、適于多功能模塊化的特性，廣泛應用于各種形式的通信系統和模塊單元中。在實際應用中，帶輸出光纖激光器的封裝結構穩定性以及輸出光纖的抗側拉性能是決定半導體激光器可靠性的一個關鍵因素。

現有技術中，帶輸出光纖激光器的封裝結構如圖3和圖4所示；

在圖3的封裝結構中，光學組件單元2裝配在殼體1中，耦合端子3裝配在殼體1的尾管位置，并在器件出射端安裝橡膠套管5對耦合端子3以及輸出光纖4進行防護。此方案的橡膠套管5設計對耦合端子3以及輸出光纖4的防護作用有限，生產制作和裝配使用時具有耦合端子3以及輸出光纖4易受損的缺陷。

在圖4的封裝結構中，通過優化橡膠套管5的結構，增加了對輸出光纖4的防護效果，而此方案仍存在耦合端子3易受損的缺陷，并且還引入封裝尺寸過長的問題。

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

本發明所要解決的技術問題是，提供一種高可靠性的激光器輸出光纖封裝結構，具有體積小、高抗外部沖擊和抗輸出光纖側拉的優點。

本發明解決技術問題所采用的解決方案是：

一種高可靠性的激光器輸出光纖封裝結構，包括殼體、位于殼體外側且與殼體連接的尾管、套裝在尾管外側的防護金屬管、裝配在尾管內的耦合端子、以及與耦合端子連接的輸出光纖；所述殼體與尾管連接的連接面內側設置有應力緩沖槽。

在本發明中采用防護金屬管裝配在尾管的外側，相比傳統的軟護套極大地縮短了光纖保護部分的長度，極大的縮小了封裝尺寸；適用于小型化模塊需求。

同時，通過設置應力緩沖槽，一方面能夠有效阻隔管殼封焊時的熱傳遞路徑，極大的降低管殼封焊時的熱傳導，保證尾管焊接區域不受影響；另一方面，所述應力緩沖槽可有效釋放熱應力和結構應力，減小溫度和振動對尾管的影響，極大的提高了尾管的可靠性。

在一些可能的實施方式中，

所述防護金屬管呈雙階套筒結構，包括套裝在尾管外側的套管一、與套管一同軸連接且位于套管一遠離殼體一端的套管二，所述套管一的外徑大于套管二的外徑。

將防護金屬管設置為雙階套筒結構，一方面可以將封裝位置受到的外力良好地傳導至殼體上，避免耦合端子受應力而引起的激光器輸出特性指標惡化；

在一些可能的實施方式中，為了有效的實現對于輸出光纖的彎曲保護；

所述耦合端子穿過尾管并伸入套管二內，所述耦合端子穿過尾管并伸入套管二內；所述防護金屬管遠離殼體一端、耦合端子與套管二之間、耦合端子與遠離殼體的一端分別填充有軟膠。

在一些可能的實施方式中，為了有效的提升了尾管的焊接強度,增加了尾管徑向和軸向的接觸面積。

所述尾管包括與連接面焊接的連接管體、與連接管體遠離連接面一端連接的主管體；所述連接管體呈雙階套筒結構，包括與主管體連接的套筒一、與套筒一遠離主管體一端同軸連接的套筒二；所述套筒二的外徑小于套筒一的外徑。