[实用新型]应用于下一代PON技术的可调激光器发射端热沉

说明书

本实用新型涉及光器件领域，具体涉及应用在第二代PON技术的光器件。应用于下一代PON技术的可调激光器发射端热沉，包括热沉基板及固定于热沉基板上的激光器芯片，其特征在于：热沉基板上还设置有：V形槽口，位于激光器芯片的正前方位置处，用于放置透镜；加热电阻，位于激光器芯片相邻侧，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻；热敏电阻，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻；匹配电阻，用于高频匹配电路中，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻以及高频传输线。本实用新型简化了传统激光器的工艺，大大降低了成本；加热电阻有效的提高芯片的切换速度，为下一代PON技术的实现奠定了基础。

技术领域

本实用新型涉及光器件领域，具体涉及应用在第二代PON技术的光器件。

背景技术

目前10GPON技术中应用单通道激光器件，其发射端是单波长电吸收调制激光发射器，是一款专门应用于长途干线数据传输的光电元器件，它主要包含激光器芯片、热敏电阻、高频匹配电阻和电容、热沉、隔离器、密封管壳、光接口和带柔性电路等。下一代PON技术特点是可以增加通道容量和提高切换速度，设计一种能够提高切换速度且成本较低的可调激光器发射器是下一代PON技术推广及应用中亟待解决的技术问题，热沉作为可调激光器的关键用料，其材质及结构直接影响到发射器的性能及成本等因素。

实用新型内容

本实用新型针对下一代PON技术的特点，提出了一种专用于下一代PON技术的发射端热沉，采用加热电阻来提高芯片的切换速度，热沉上集成热敏电阻和匹配原件，简化了贴装工序；节省成本，光路上改为单透镜方案，简化工艺封装平台，提高耦合效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：提出了应用于下一代PON技术的可调激光器发射端热沉，包括热沉基板及固定于热沉基板上的激光器芯片，热沉基板上还设置有：

V形槽口，位于激光器芯片的正前方位置处，用于放置透镜；

加热电阻，位于激光器芯片相邻侧，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻；

热敏电阻，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻；

匹配电阻，用于高频匹配电路中，其为集成在热沉基板上的薄膜电阻；以及高频传输线。

所述加热电阻周围的热沉基板上、除与激光器芯片同侧的位置外均设置有凹槽。

所述热敏电阻为Pt薄膜电阻，其通过Ni镀层集成于热沉基板上。

所述高频传输线的宽度为0.14mm，间距为0.08mm。

所述Ｖ形槽口的角度和深度以能够使放置其中的透镜的中心与激光器芯片的发光中心同轴为原则来确定。

所述热沉基板为硅基板。

所述硅基板的尺寸为2.9mm×2.0mm×0.5mm，硅基板采用高阻单晶硅制成。

所述硅基板上还设置有元器件贴装标记点及预留焊盘。

本实用新型提供了一种结构精巧、效果明显、工艺简单、成本低廉的热沉设计方案，有益效果具体体现在：

（1）采用加热电阻来提高芯片的切换速度，在加热电阻周围、除与芯片同侧位置外的基板上挖空开槽，完全隔离热传导，便于加热电阻充分有效给芯片瞬间加热，提高加热效率；

（2）在热沉基板上集成热敏电阻，不再外贴元热敏电阻元器件，热敏电阻采用镀膜工艺集成，首先在硅基材上做金属镀层Ni，然后在Ni镀层上镀铂金Pt，与现有的外贴热敏电阻元器件相比，节省了贴装工艺，且该集成式热敏电阻与成品热敏电阻相比成本显著降低；

（3）高频设计线宽增大，高频传输线的宽度0.14mm，间距为0.08mm，较传统的0.05mm间距增加了30%，在厂家加工精度上增加了容忍性，能够更好的保证高频特性；