專利名稱：直接安裝在溫度傳感裝置上的電-光轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及光發(fā)射機。更具體地說，本發(fā)明涉及將電-光 轉(zhuǎn)換器直接安裝在溫度傳感裝置上的光發(fā)射組件。
背景技術(shù)：
相關(guān)的計算機和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有技術(shù)已改變了我們的世界。由于 通過網(wǎng)絡(luò)交流的信息量的增加，高速傳輸已變得更為關(guān)鍵。許多 高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)依靠光學(xué)收發(fā)器及類似裝置，以便通過光纖來 傳送和接收形式為光學(xué)信號的數(shù)字信號。因此，光纖網(wǎng)從中等網(wǎng) 絡(luò)(例如小型局域網(wǎng))到大型網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng)的骨干網(wǎng))中都得到 廣泛的應(yīng)用。
通常情況下，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸通過光發(fā)射機(也 稱作為電-光轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)，光發(fā)射機例如是激光或發(fā)光二極管。 當(dāng)電流通過電-光轉(zhuǎn)換器時，電-光轉(zhuǎn)換器發(fā)射出光，所發(fā)射出的光 的強度是通過電-光轉(zhuǎn)換器的電流大小的函數(shù)。信息通過傳送不同 的光強來光學(xué)轉(zhuǎn)換。
電-光轉(zhuǎn)換器具有很強的溫度依賴性，其嚴重影響應(yīng)用性能。
舉例來說，在密集波分復(fù)用(DWDM)激光應(yīng)用中，不同的光通 道同時傳輸，每個光通道具有嚴密的頻率范圍，相應(yīng)的光信號在 這個頻率范圍內(nèi)傳輸。在這個頻率范圍外的任何差異都會造成信 號相互干擾，嚴重增加傳輸?shù)墓收下?。因此，在DWDM激光應(yīng)用 中，至關(guān)重要的是對激光的發(fā)射頻率加以嚴格控制。不過，激光
的頻率特性具有很強的溫度依賴性。更具體地說，從PN結(jié)發(fā)射的
激光的頻率具有很強的溫度依賴性。因此，在DWDM激光應(yīng)用中， 需要嚴格控制電-光轉(zhuǎn)換器的溫度。雖然此處討論了 DWDM具有 以上討論的特性但在廣泛的應(yīng)用中期望對電-光轉(zhuǎn)換器的發(fā)射PN 結(jié)的溫度進行精確控制。
電-光轉(zhuǎn)換器的溫度通常依賴于溫度反饋系統(tǒng)。具體地，在接 近電-光轉(zhuǎn)換器處設(shè)置溫度傳感器。根據(jù)檢測到的溫度，溫度變化 裝置適當(dāng)?shù)丶訜峄蚶鋮s溫度傳感器，直到溫度傳感器檢測到的溫 度在可接受的溫度范圍內(nèi)。目的是精確控制溫度傳感器的溫度， 從而精確控制接近的電-光轉(zhuǎn)換器的溫度。
然而，溫度傳感器和電-光轉(zhuǎn)換器不可能同時占據(jù)同一空間。 因此，溫度傳感器盡管相對接近電-光轉(zhuǎn)換器，仍是有些距離。在 溫度傳感器和電-光轉(zhuǎn)換器之間會有一定的熱阻。
由于電-光轉(zhuǎn)換器自身發(fā)熱，電-光轉(zhuǎn)換器的溫度可能會明顯變 化。另外，溫度傳感器驅(qū)動時也可產(chǎn)生熱量。此外，溫度傳感器 和電-光轉(zhuǎn)換器可同其它周邊部件和環(huán)境發(fā)生動態(tài)熱交換。因此， 由于溫度傳感器和電光傳感器之間存在熱阻，溫度傳感器檢測到 的溫度與實際的電-光轉(zhuǎn)換器的溫度會有一些差別。這樣，即使是 嚴格控制溫度傳感器的溫度，也不一定在電-光轉(zhuǎn)換器上產(chǎn)生同樣 效果。
因此，采用精確控制電-光轉(zhuǎn)換器溫度的結(jié)構(gòu)是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，其中涉及一種光 發(fā)射機，其包括溫度傳感器和直接安裝在這個溫度傳感器上的電-
光轉(zhuǎn)換器。由于電-光轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器極為接近，電-光轉(zhuǎn)換器 和溫度傳感器之間的熱阻減少。因此，溫度傳感器檢測到的溫度 更接近于電-光轉(zhuǎn)換器的實際溫度。
電-光轉(zhuǎn)換器的精確控制需要高精度的溫度檢測，以精確的控
制電-光轉(zhuǎn)換器的光發(fā)射頻率。頻率的精確控制可以減少在DWDM 應(yīng)用中信號相互干擾的風(fēng)險，甚至可能在將來的DWDM標(biāo)準(zhǔn)中允 許頻分復(fù)用環(huán)境中的光通道的頻寬進一步減小，從而潛在地增加 可能的光學(xué)數(shù)據(jù)率(optical data rate)。
本發(fā)明其余的特點和優(yōu)點在說明書中描述或者在實施例中加 以說明。本發(fā)明的特點和優(yōu)點可以由如權(quán)利要求中所述的裝置和 組合加以實現(xiàn)和獲得。本發(fā)明的所有特點都可以從以下的說明中 和附帶的權(quán)利要求中更加明顯地看出，或者在實施例中實現(xiàn)。


為了說明以上所述的和其它的本發(fā)明可以獲得的優(yōu)點和特 點，說明書附圖表示了本發(fā)明的一個參考了具體條件、主要描述 了以上所述的特點的具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解此說明書附圖只是本 發(fā)明的一個特殊實例，而不應(yīng)當(dāng)被認為是限制發(fā)明范圍，本發(fā)明
通過附圖的應(yīng)用來描述和解釋特征和細節(jié)，其中
圖1表示本發(fā)明的一般實施例的光發(fā)射組件，其將電-光轉(zhuǎn)換 器直接安裝在溫度傳感器上。
具體實施例方式
如圖1示出了根據(jù)本發(fā)明原理的光發(fā)射組件100。然而，以下
將對光發(fā)射組件進行詳細描述，描述僅是示例性的，而不是本發(fā) 明范圍的限制。
光發(fā)射組件100包括有直接安裝在溫度傳感器102上的電-光 轉(zhuǎn)換器101。電-光轉(zhuǎn)換器101可以包括任何具有激光或者發(fā)光二
極管的電-光轉(zhuǎn)換器。如果是激光，則沒有激光類型的限制，例如
邊發(fā)射激光器，豎直腔表面發(fā)射激光器(VCSELs)等等。溫度傳 感器102用來檢測電-光轉(zhuǎn)換器101的溫度。由于電-光轉(zhuǎn)換器101 緊密地安裝在溫度傳感器102上，溫度傳感器102和電-光轉(zhuǎn)換器 101之間的熱阻減少。因此，電-光轉(zhuǎn)換器101與溫度傳感器102 的安裝位置越接近，溫度傳感器102越精確的檢測電-光轉(zhuǎn)換器101 的溫度。這樣，可以更加精確地控制溫度(電-光轉(zhuǎn)換器的頻率特 性)。為了進一步提高溫度傳感器的檢測精度，電-光轉(zhuǎn)換器101 可以安裝在溫度傳感器102的熱感應(yīng)側(cè)102A。
溫度傳感器102可以是任何溫度傳感器，例如薄膜熱電偶、 電阻溫度檢測裝置(RTDs)、硅二極管溫度傳感器、集成電路溫度 傳感器或任何其它溫度傳感器。然而，在電-光轉(zhuǎn)換器101和溫度 傳感器102之間的連接結(jié)構(gòu)強度最好足夠強。因此，如果電-光轉(zhuǎn) 換器的安裝面是平的，則安裝面是平的的溫度傳感器102更適合 本發(fā)明的原理。電-光轉(zhuǎn)換器101可采用高熱導(dǎo)率的粘結(jié)材料粘結(jié) 到溫度傳感器102上，例如環(huán)氧粘合劑?？蛇x地或附加地，電-光轉(zhuǎn)換器101也可以焊接至溫度傳感器102。
圖中示出電連接件103A和103B (例如接合線)連接至電-光轉(zhuǎn)換器101，并提供電信號給電-光轉(zhuǎn)換器。此外，圖中示出電 連接件104A和104B連接至溫度傳感器102，可以提供電流或者 其它信號給溫度傳感器102。根據(jù)電-光轉(zhuǎn)換器101和溫度傳感器 102的類型，可以應(yīng)用較少或較多的電連接件。溫度傳感器102 可以安裝在基板105上，從而為溫度傳感器102和電-光轉(zhuǎn)換器101 提供結(jié)構(gòu)支持。熱電冷卻器107熱耦合至基板105。為了與基板
105的下表面均勻熱交換，可在熱電冷卻器107和基板105之間布 置熱導(dǎo)片106。散熱器108熱耦合至熱電冷卻器107。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種光發(fā)射組件，其可以精確地 控制電-光轉(zhuǎn)換器的溫度(從而精確控制發(fā)射頻率)。由于精確控制 頻率防止了信號相互干擾，因此，在DWDM應(yīng)用中這一點尤其重 要。本發(fā)明可以體現(xiàn)在其它具體形式而不偏離其精神的本質(zhì)特征。 在各方面所述實施例都被認為是說明性的，而不是限制性的。本 發(fā)明的范圍，如權(quán)利要求所述，而不是在前的說明書中所述。所 有在權(quán)利要求相關(guān)范圍內(nèi)的變化都在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光發(fā)射組件，包括溫度傳感器，以及直接安裝在所述溫度傳感器上的電-光轉(zhuǎn)換器。
2. 如權(quán)利要求1所述的光發(fā)射組件，其中，所述溫度傳感器具 有熱感應(yīng)側(cè)，所述電-光傳感器直接安裝在所述溫度傳感器的熱感 應(yīng)側(cè)上。
3. 如權(quán)利要求1所述的光發(fā)射組件，其中，所述電-光轉(zhuǎn)換器是激光。
4. 如權(quán)利要求1所述的光發(fā)射組件，其中，所述電-光轉(zhuǎn)換器 是發(fā)光二極管。
全文摘要
一種光發(fā)射機具有直接安裝在溫度傳感器上的電-光轉(zhuǎn)換器。由于溫度傳感器接近電-光轉(zhuǎn)換器，其可以更準(zhǔn)確地測量電-光轉(zhuǎn)換器的溫度。由于大多數(shù)電-光轉(zhuǎn)換器的光發(fā)射頻率具有很強的溫度依賴性，所以可更加準(zhǔn)確地控制電-光轉(zhuǎn)換器的光發(fā)射頻率。
文檔編號H01S3/04GK101164207SQ200680012989
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者L·G·霍斯金 申請人:菲尼薩公司