[发明专利]一种生产在工作温度下高稳定性低回损的1310/1550激光器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信有源器件领域，具体地说是生产一种在工作状态下高稳定性低回损激光器的有效方法。

背景技术

目前市场上的的激光器光源可根据不同的应用场合采用法布里一由罗激光器(FP-LD)、分布反馈激光器(DFB-LD)以及其他发光器件，其中DFB-LD非常适用于长距离系统。为了降低光反射对光信号产生的影响，减小回损值，目前激光器传统的制作方法都采用的是：将发出光在1310/1550标准±10nm波长的二极管芯和峰值隔离度在1310/1550±10nm波长隔离器随机配比波长进行耦合达到最大输出光功率生产激光器。

然而遗憾的是，这种传统生产工艺和方法存在很多弊端，其弊端在于：

就激光器来说，其工作波长和激光器的工作电流及工作温度有着密切的关系，并具有如下近似公式：

df/dT≈10GHZ/℃(1)

df/dI≈1GHZ/mA(2)

其中f是激光器的工作频率，T是管芯温度，I为偏置电流。由此可见，激光器的管芯的工作波长是随着工作温度的变化而漂移的。

由于使用激光器的射频光模块是安装在光纤直放站中，一般情况下，当光模块处于工作状态时机箱温度会比常温高，当激光器的管芯的工作波长随着工作温度的变化漂移出隔离器隔离度合格范围时，隔离器在激光器管芯工作波长的隔离度就达不到隔离反射光的要求，回损值上升将导致光模块的整体性能降低，甚至整个光传输系统的瘫痪和崩溃。例如：当激光二极管管芯常温波长为1310nm+10nm，随机配对的隔离器峰值隔离度对应波长为1310nm-10nm，此时激光器和隔离器在常温下可能都是合格产品，但是在工作状态，激光二极管管芯就有可能飘移到了1326nm，而隔离器峰值隔离度还在1300nm处，在1326nm处的隔离度很可能是达不到有效隔离发射光的作用的，他们配对生产出的激光器也就出现了回损值上升，线形变差，平坦度不够，严重抖动现象、低部噪声上升，产品不合格了。

综上所述，目前现有的方式生产出来的激光器由于其弊端和局限性无法正常使用于3G系统中射频光模块的生产，如强制性使用，带来的后果往往是在高温环境下有50％左右的有源器件出现回损降低、严重抖动现象、低部噪声上升而导致整个系统的平坦度和线性不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的弊端，提出一种大幅度增加1310/1550nm激光器的使用期优良率，降低1310/1550nm在使用环境中的回损，增加1310/1550产品的使用稳定性，提高1310/1550nm激光器的指标性能，为适应整个3G光传输系统提升提供新的1310/1550nm激光器的制造方法。

为实现此目的，本发明采用对隔离器的峰值隔离度波长对应激光二极管常温波长定制作为技术途径的核心手段，其具体方式：首先对激光二极管管芯在常温环境中用光谱仪进行逐只认证其波谱特性，确定其常温波长范围；第二步：对应激光二极管管芯的常温波长进行定制隔离器，如：激光二极管管芯的常温波长为1310nm，则对应该激光二极管向上偏移3-6nm，隔离器的峰值隔离度的对应波长应该为1313-1316nm。第三步：用304不锈钢按照图纸制作装配管芯的管体和装配隔离器尾纤的插针套；第四步：将管芯和隔离器按照隔离器峰值隔离度对应波长比激光器管芯常温波长大3-6nm对应耦合激光器；第五步：焊接固定激光器的所有金属件，并检测成品。

本发明用304不锈钢按照图纸制作成装配管芯的管体和装配隔离器和尾纤的插针套。304不锈钢的成分含量指标要求：铬≥19％，镍≥9％，碳含量＜0.03％且具有无磁性：管体设计须考虑与激光二极管管芯为松配装配；插针套设计须考虑与隔离器及尾纤之间为松配装配；本发明将激光二极管松配放入管体焊接固定，并使用耦合夹具下夹头夹住装配激光二极管后的管体，然后将尾纤夹入耦合夹具的上夹头，进行第一次耦合至最大耦合效率；将对应激光二极管向上偏移3-6nm的隔离器用环氧树脂胶固定入插针套并套入上夹头上的尾纤，进行第二次耦合至最大耦合效率，并与下夹头上的管体压紧；本发明将耦合夹具放入激光点式焊接机焊接固定插针套和尾纤之间以及插针套和管体之间；最后测试后记录出光光功率、常温回损值、80摄氏度高温回损值、插入损耗，合格产品指标标准值为：光功率不低于3mw，常温回损值不高于-45db，80摄氏度回损值不高于-40db。