[发明专利]一种致冷型同轴封装光发射管芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信系统用同轴封装光发射管芯，尤其涉及一种致冷型同轴封装光发射管芯。

背景技术

现有技术中的同轴封装光发射组件，包括一同轴封装光发射管芯和一光纤适配器，同轴封装光发射管芯又分致冷型和无致冷型，如图1所示美国专利公开号US20070159773A1 中所采用的致冷型同轴封装光发射管芯200，包括一激光器芯片201、背光探测器202、光转向元件203、含电路元件的载体204和致冷器205等元件安装于TO-CAN （Transistor Outline-CAN）管座206上，并通过一平窗管帽207密封。该结构中激光器芯片201水平贴装在载体204表面，且激光器芯片201 侧面发光，其出光光轴210由于呈水平方向，与外部光纤适配器的光轴OA（也是TO-CAN 管座206 中心轴）呈垂直，因此就特别需要通过光转向元件203 将激光器芯片201的出光光轴210转90°角后才能与光纤适配器光轴OA一致，将光耦合输出。该结构的致冷型同轴封装光发射管芯制作工艺复杂，成本高，光耦合对准难，且激光器的调制信号是通过载体204与TO-CAN 管座206底部的引脚208之间的导电线209压焊连接方式馈入，由于其导电线209较长使调制信号馈入电路存在阻抗严重不匹配的缺点，会导致传输2.5Gb/s 以上的高速调制信号时信号会发生严重失真。

发明内容

本发明提供一种高速调制信号用的元器件少，工艺简单，成本低的致冷型同轴封装光发射管芯。

为达到以上发明目的，本发明提供一种致冷型同轴封装光发射管芯，包括：一TO管壳、一致冷器、一热沉、一激光器载体、和一设有光窗的密封管帽，所述TO管壳包括一管壳底座，其四周设有至少7根引脚，其中包括一RF射频信号引脚，其上安装有一带微带线的载体；所述致冷器下表面为散热面与所述管壳底座顶部中心表面粘装固定，其上表面为制冷面与所述热沉下表面表面粘装固定，所述热沉的正面与具有一匹配电阻和一微带线的所述激光器载体底部表面粘装固定，该激光器载体顶部表面粘装固定一侧面发光的电吸收调制激光器芯片、一背光探测器、一热敏电阻和一电源滤波电容，所述激光器载体的微带线的一端与电吸收调制激光器芯片的电吸收调制器正极连接，另一端与所述RF射频信号引脚上的微带线通过导电线连接，安装时，使所述电吸收调制激光器芯片的发射光的出光光轴与TO管壳的中心轴OA两者同轴向，并通过所述密封管帽的光窗向外输出。

所述引脚为7根，分别连接：所述致冷器的正、负极、所述电吸收调制激光器芯片的半导体激光二极管LD和电吸收调制器两者的正极、所述背光探测器正极、所述热敏电阻其中一端和接地GND，所述热敏电阻另一端与半导体激光二极管LD和电吸收调制器和所述背光探测器三者负极接地GND。

所述密封管帽为一平窗管帽。

所述密封管帽为一设有球透镜的管帽。

所述密封管帽为一设有非球透镜的管帽。

上述结构中， RF射频信号引脚上的微带线与激光器载体上的微带线两者通过较短长度的导电线连接，以实现电吸收调制器的高速调制信号馈入，能够降低信号失真，使激光器工作速率可以达到10Gb/s以上。激光器芯片出光光轴与TO管壳中心轴OA 同轴向，省去了光学转向元件，同时简化了光发射管芯的组装工艺。将该结构的带致冷型同轴光发射管芯与外置光学元件如光隔离器、光纤适配器等元件耦合连接后就可以制作成外观符合10Gb/s小型器件多源协议（Multi-Source Agreement of 10Gb/s Miniature Device，简称XMD）中的同轴光发射组件（Transmitter Optical Sub-Assembly，简称TOSA），同时也可以应用于各类PON（Passive Optical Network）组件，如单纤双向双端口组件、单纤双向三端口组件等的发射光源。

附图说明

图1 表示现有技术的致冷型同轴封装光发射管芯的结构示意图；

图2 表示本发明致冷型同轴封装光发射管芯的结构示意图；

图3 表示图2所示致冷型同轴封装光发射管芯的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明最佳实施例。