[发明专利]基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块。

背景技术

垂直腔面发射激光器广泛应用在并行光传输以及光互联领域中，使用垂直腔面发射激光器封装的光模块具有集成度高、低功耗和低成本的优点，伴随着其应用环境的不断扩展，采用垂直腔面发射激光器封装的光模块需要满足不同的应用环境温度要求。

由于现有的高速率垂直腔面发射激光器大部分工作在-10℃~80℃的温度区间，不能满足-40℃~85℃温度范围的工业级应用，这大大限制了使用垂直腔面发射激光器封装的光模块的应用场合和应用潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块，旨在用于解决现有的垂直腔面发射激光器封装的光模块工作温度范围窄，不能满足扩展级温度或者工业级温度的应用的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块，包括电路板、跨阻限幅放大器芯片、激光器驱动芯片、垂直腔面发射激光器、光探测器芯片以及光接口，跨阻限幅放大器芯片、激光器驱动芯片、垂直腔面发射激光器、光探测器芯片均设置于所述电路板上，所述垂直腔面发射激光器和所述光探测器芯片的下方均设有热沉，且所述垂直腔面发射激光器下方的热沉上集成有薄膜电阻，所述电路板上还设有加热控制电路，所述薄膜电阻通过微带线与所述加热控制电路相连。

进一步地，所述加热控制电路与电路板上的单片机连接，所述单片机集成有温度传感器，所述单片机根据温度传感器检测到的环境温度控制加热控制电路提供给薄膜电阻的电压大小。

进一步地，所述跨阻限幅放大器芯片、所述激光器驱动芯片通过胶粘的方式固定在电路板上。

进一步地，所述跨阻限幅放大器芯片、所述激光器驱动芯片均通过金丝键合的方式与电路板实现电连接。

进一步地，所述激光器驱动芯片与所述垂直腔面发射激光器之间以及所述跨阻限幅放大器芯片与所述光探测器芯片之间均通过金丝键合的方式实现电连接。

进一步地，所述光探测器芯片下方的热沉上也集成有薄膜电阻。

进一步地，所述垂直腔面发射激光器和所述光探测器芯片共用一个热沉。

进一步地，所述热沉通过胶粘的方式固定在电路板上，所述垂直腔面发射激光器和所述光探测器芯片分别通过胶粘的方式固定在对应的热沉上。

进一步地，所述热沉的材质为氮化铝或者氧化铝。

进一步地，所述薄膜电阻的两端均设有一个焊盘，所述焊盘与所述微带线之间通过金丝键合的方式实现电连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的这种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块，通过在垂直腔面发射激光器下方设置集成有薄膜电阻的热沉，在电路板上加入控制薄膜电阻加热量大小的加热控制电路，利用加热控制电路给所述薄膜电阻提供适当的电压，薄膜电阻在电流的作用下释放出热量，从而对垂直腔面发射激光器进行加热，可以在不增加现有工艺难度的情况下，实现使用垂直腔面发射激光器封装的光模块工作在扩展级甚至工业级温度应用的需求，大大提高垂直腔面发射激光器的应用场合和应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块的结构示意图；

图2为本发明实施例1的一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块另一方向的结构示意图；

图3为本发明实施例1的一种集成有薄膜电阻的热沉的结构示意图；

图4为本发明实施例2的一种基于低温加热技术延伸其工作温度范围的光模块的结构示意图。

附图标记说明：1-电路板、2-跨阻限幅放大器芯片、3-激光器驱动芯片、4-垂直腔面发射激光器、5-光探测器芯片、6-热沉、7-薄膜加热电阻、8-焊盘、9-微带线、10-光学器件、11-MT-MT跳线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：