專利名稱：一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊及其列陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器的封裝，特別涉及半導(dǎo)體激光器的封裝模塊及其列陣。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的激光顯示或其他需要高功率激光輸出的場合中，通常采用半導(dǎo)
體激光器(LD)陣列作為光源。為了將LD產(chǎn)生的激光導(dǎo)入光纖，需要將LD封裝到某種特定的封裝模塊當(dāng)中，以使其產(chǎn)生的光信號穩(wěn)定可靠地耦合到光纖。封裝好的LD模塊以陣列方式排布在一個基板上以達(dá)到統(tǒng)一供電并將直流偏置、調(diào)制信號等電信號引入LD的目的。
常見的LD耦合封裝形式有同軸封裝、蝶形封裝、雙列直插封裝、小型雙列直插封裝等。其中，采用蝶形封裝方式的封裝模塊由于其內(nèi)部空間較大，通常安裝有半導(dǎo)體致冷器和溫敏電阻，從而保證LD能夠保持一個恒定的工作溫度和工作波長，因此這種封裝方式成為廣泛采用的LD封裝形式。
圖1為常見的蝶形封裝模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖，它包括管殼101、鎖緊槽102、光纖耦合部件103、針腳104、 LD105。管殼101的兩側(cè)i殳置有鎖緊槽102，通過鎖緊槽102可以將管殼101鎖緊在基板上。管殼101上固定有光纖耦合部件1Q3和針腳104,管殼101內(nèi)部安裝有LD105 ， LD105為C - Mount封裝。光纖耦合部件103和LD105同軸放置，并且光纖耦合部件103的軸和鎖緊槽102所在的平面平行。LD105通過針腳104外接電源和電信號。根據(jù)需要，管殼101里面還可以集成半導(dǎo)體致冷器、溫敏電阻或其他激光參數(shù)探測元件。LD105還可以是TO封裝或直接焊接在熱沉上。
圖2為常見的蝶形封裝模塊的平面結(jié)構(gòu)示意圖，該模塊在工作時，將光纖頭202插入光纖耦合部件103, LD105發(fā)出的激光通過安裝在光纖耦合部件103中的耦合透4竟201進(jìn)入光纖頭202。
圖3為常見的蝶形封裝模塊的列陣的平面示意圖，包括基板301與固定于其上的IO個常見的蝶形封裝。這種排布的缺點有
1、針腳走線與光纖走線在一個平面內(nèi)完成，容易纏繞，影響安裝、維
3修等操作。
2、 從集束點A到各光纖頭所使用的光纖長度不一致，使得實際操作中需要準(zhǔn)備不同長度的光纖，為光纖的準(zhǔn)備帶來不便，并且光纖可替換性不強。
3、 封裝模塊的排布密度小。由于走線的需要，封裝模塊排布在基板上時，模塊之間必須錯開排列，從而使得同樣面積的基板上所排布的封裝模塊的數(shù)量相應(yīng)受限，無法達(dá)到理論上的最大排布數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的LD封裝模塊由于自身結(jié)構(gòu)的原因而給封裝模塊列陣所帶來的數(shù)量受限、走線間易于纏繞等問題，從而提供一種適合在封裝模塊列陣上排布的LD封裝模塊。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊，包括管殼、鎖緊槽、光纖耦合部件、半導(dǎo)體激光器和針腳；
所述的管殼的兩側(cè)設(shè)置有所述的鎖緊槽，所述管殼上還固定有所述的光纖耦合部件和針腳，所述的半導(dǎo)體激光器則安裝在所述的管殼內(nèi)部；其
中，
所述的光纖耦合部件和所述的半導(dǎo)體激光器同軸放置，且所述光纖耦合部件的軸和所述鎖緊槽所在的平面垂直。
上述技術(shù)方案中，所述的針腳與所述鎖緊槽所在的平面平行。
上述技術(shù)方案中，所述的管殼內(nèi)還包括半導(dǎo)體致冷器、溫敏電阻或其他激光參數(shù)探測元件。
上述技術(shù)方案中，所述的半導(dǎo)體激光器為T0封裝、C-Mount封裝或
直接焊接在熱沉上。
一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊列陣，包括
多個所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊；
基板；其中，
所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊通過所述的鎖緊槽安裝在所述的基板上，連接到所述針腳的電路線與連接到所述光纖耦合部件的光纖分布在不同的平面內(nèi)。
上述技術(shù)方案中，所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊以最密排布的排列方式安裝在所述的基板上。本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器封裝模塊中的光纖耦合部件垂直于鎖緊槽 所在平面，使得將該模塊排布成列陣后，從列陣的光纖集束點到各光纖耦 合部件的光纖長度基本相同，只需準(zhǔn)備一種長度的光纖即可滿足要求，操作 方便，光纖可替換性好。
2 、本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器封裝模塊中的光纖耦合部件與針腳不在同 一平面上，使得列陣中的電路走線和光纖走線在不同平面內(nèi)完成，彼此之 間不會纏繞，也不影響安裝、維修等操作。
3 、本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器封裝模塊中的光纖耦合部件與針腳不在同 一平面上，使得所述模塊排布在列陣中時排布密度大，這意味著在同樣面 積的基板上排布的封裝模塊的數(shù)量比常用的蝶形封裝模塊的數(shù)量更多，列陣 總功率可以更大，而在實現(xiàn)相同的列陣總功率的情況下，排布數(shù)量相同的模 塊可以使用面積更小的基板，從而有助于減小系統(tǒng)體積。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，其中 圖1為現(xiàn)有的蝶形封裝模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有的蝶形封裝模塊的平面結(jié)構(gòu)示意圖3為現(xiàn)有的蝶形封裝^t塊的列陣的平面示意圖4為本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器封裝模塊的一個實施例的立體結(jié)構(gòu)圖5為圖4所示的半導(dǎo)體激光器封裝模塊的一個實施例的平面結(jié)構(gòu)
圖6A為釆用圖4的半導(dǎo)體激光器封裝模塊的一個實施例所得到的列 陣的平面示意圖6B為采用圖4的半導(dǎo)體激光器封裝模塊的一個實施例所得到的列 陣的立體示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn) 一 步說明。 結(jié)合圖4和圖5,對本發(fā)明的LD封裝模塊進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的 LD封裝模塊包括管殼401、鎖緊槽402、光纖耦合部件403、 LD404和針腳 501 (圖4中針腳501在背面)。管殼401的兩側(cè)設(shè)置有鎖緊槽402,通過鎖 緊槽402可以將管殼401鎖緊在基板上，管殼401上還固定有光纖耦合部
5件403和針腳，管殼401內(nèi)部安裝有LD404,本實施例中LD404為C - Mount 封裝。其中，光纖耦合部件403和LD404同軸放置，并且光纖耦合部件403 的軸與鎖緊槽402所在的平面垂直，而在現(xiàn)有技術(shù)中，光纖耦合部件的軸 與鎖緊槽所在的平面平行。LD404通過針腳外接電源和電信號。根據(jù)需要， 管殼401里面還可以集成半導(dǎo)體致冷器、溫敏電阻或其他激光參數(shù)探測元 件等，LD404還可以是TO封裝或直接焊接在熱沉上。
結(jié)合圖6A和圖6B，對本發(fā)明的LD封裝模塊排列在基板上所形成的列 陣進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖6A和圖6B所示的實施例中，該列陣包括基板601 和12個封裝模塊。在該列陣中，由于封裝模塊中的光纖耦合部件403的 軸與鎖緊槽402所在的平面垂直，針腳501與鎖緊槽402所在的平面平行， 因此，光纖走線在垂直于基板601的平面內(nèi)完成，電路走線在平行于基板 601的平面內(nèi)完成，彼此之間不干擾、不纏繞。此外，光纖集束點B在基 板601平面正上方的中間位置，從各個封裝模塊的光纖耦合部件到集束點 B的距離基本一致，所以操作時，只需準(zhǔn)備統(tǒng)一長度的光纖即可滿足使用 要求，方便了操作，提高了光纖的可替換性。另外，由于光纖走線和電路 走線不在一個平面內(nèi)完成，所以封裝模塊在基板上的排列不用考慮光纖和 電路的走線沖突問題，從而模塊可以進(jìn)行最密排布，這樣在同樣面積的基 板上，可以提高模塊排布數(shù)量，列陣總功率可以更大，而在實現(xiàn)相同的列 陣總功率的情況下，排布數(shù)量相同的模塊可以使用面積更小的基板，從而有 助于減小系統(tǒng)體積。例如圖6A所示實施例中的基板的面積與圖3中的基 板面積相同，將圖3和圖6 A相比較可以看出，圖6A中采用本發(fā)明的封 裝模塊可以使得列陣中較常用蝶形封裝模塊的列陣比圖3多排布2個封裝 模塊，在實際應(yīng)用中，這意味著使用同樣面積的基板可以將LD列陣總功 率提高20%。
在上述實施例中，針腳501與鎖緊槽402所在的平面平^f亍，但在其他 實施例中，針腳501還可以設(shè)計在管殼401上與光纖耦合部件403相對的 另外一端，即模塊排布在基板上時，針腳直接插在基板601上，無論針腳 如何設(shè)置，與針腳相連的電路走線都在基板上完成。
此外，半導(dǎo)體致冷器可不安裝在管殼401內(nèi)，而直接對基板601致冷。 最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限 制。盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通^支術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技
6術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊，包括管殼(401)、鎖緊槽(402)、光纖耦合部件(403)、半導(dǎo)體激光器(404)和針腳(501)；其特征在于，所述的管殼(401)的兩側(cè)設(shè)置有所述的鎖緊槽(402)，所述管殼(401)上還固定有所述的光纖耦合部件(403)和針腳(501)，所述的半導(dǎo)體激光器(404)則安裝在所述的管殼(401)內(nèi)部；其中，所述的光纖耦合部件(403)和所述的半導(dǎo)體激光器(404)同軸放置，且所述光纖耦合部件(403)的軸和所述鎖緊槽(402)所在的平面垂直。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊，其特征在于，所 述的管殼(401)內(nèi)還包括半導(dǎo)體致冷器、溫敏電阻或其他激光參數(shù)探測 元件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊，其特征在于，所 述的半導(dǎo)體激光器(404 )為TO封裝、C - Mount封裝或直接焊接在熱沉上。
4、 一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊列陣，其特征在于，包括 如權(quán)利要求1-3所述的多個半導(dǎo)體激光器封裝模塊； 基板；其中，所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊通過所述的鎖緊槽(4G2)安裝在所述 的基板上，連接到所述針腳(501)的電路線與連接到所述光纖耦合部件 (403 )的光纖分布在不同的平面內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊列陣，其特征在于， 所述的半導(dǎo)體激光器封裝模塊以最密排布的排列方式安裝在所述的基板 上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光器封裝模塊，包括管殼、鎖緊槽、光纖耦合部件、半導(dǎo)體激光器和針腳；管殼的兩側(cè)設(shè)置有鎖緊槽，管殼上還固定有光纖耦合部件和針腳，半導(dǎo)體激光器則安裝在管殼內(nèi)部；其中，光纖耦合部件和半導(dǎo)體激光器同軸放置，且光纖耦合部件的軸和鎖緊槽所在的平面垂直。本發(fā)明的模塊排布成列陣后，從光纖集束點到各光纖耦合部件的光纖長度基本相同，只需準(zhǔn)備一種長度的光纖即可滿足要求，操作方便，光纖可替換性好；列陣中的電路走線和光纖走線在不同平面內(nèi)完成，彼此之間不會纏繞，也不影響安裝、維修等操作；模塊排布在列陣中時排布密度大，同樣面積的基板上能排布的本發(fā)明封裝模塊的數(shù)量比現(xiàn)有的蝶形封裝模塊的數(shù)量更多。
文檔編號G02B6/00GK101582560SQ20081011185
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者巖 亓, 濤 房, 勇 畢, 斌 王, 褚少偉, 光 鄭 申請人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司;中國科學(xué)院光電研究院