專利名稱：分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分布反饋光纖激光器封裝裝置，尤其涉及一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)隔聲、 隔振、溫控和高頻調(diào)制的封裝裝置。
背景技術(shù)：
目前，分布反饋(DFB)光纖激光器由于其線寬窄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)可廣泛用于激 光雷達(dá)、激光測(cè)距、相干探測(cè)、光通訊等領(lǐng)域。而DFB光纖激光器本身卻具有一些缺點(diǎn)，比如 其中心波長(zhǎng)受環(huán)境溫度、噪聲和振動(dòng)等影響會(huì)出現(xiàn)漂移或抖動(dòng)現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象對(duì)激光器 的使用是極為不利的。
熱電制冷器(TEC)用于溫控，其體積小，溫控精度高，但是制冷功率有限，制冷效 率低，通常用于中小功率半導(dǎo)體激光器的溫度控制。我們使用了導(dǎo)熱系數(shù)較大的紫銅制作 了小體積的內(nèi)層封裝，并同時(shí)使用了兩個(gè)熱TEC用于溫控以增強(qiáng)溫控效果。目前用于隔振 的減振器有多種，包括橡膠型、氣液型等，但對(duì)小質(zhì)量物體的減振應(yīng)考慮小負(fù)荷的減振器， 因此我們選用了小負(fù)荷鋼絲繩減振器。此外，目前國(guó)內(nèi)的窄線寬光纖激光器產(chǎn)品均沒有高 頻調(diào)制功能，在封裝時(shí)有必要增加此功能以提高器件整體性能。
本發(fā)明激光器的封裝實(shí)現(xiàn)了隔聲、隔振和溫控。此外還實(shí)現(xiàn)了高頻調(diào)制，進(jìn)一步提 高了 DFB光纖激光器的性能，從而拓寬了其使用范圍。發(fā)明內(nèi)容
為了克服DFB光纖激光器的波長(zhǎng)隨環(huán)境溫度、噪聲、振動(dòng)的影響而發(fā)生漂移或抖 動(dòng)，同時(shí)為提高激光器的性能，本發(fā)明提供一種激光器的封裝方式，該封裝不僅能有效消除 溫度、噪聲和振動(dòng)對(duì)激光器的影響，而且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)激光器中心波長(zhǎng)的高頻調(diào)制，為提高激 光器整體性能提供了有力保障。
要解決的技術(shù)問題
裸露的DFB光纖激光器對(duì)環(huán)境的溫度、噪聲和振動(dòng)都是敏感的，本發(fā)明要解決的 技術(shù)問題是如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)隔聲、隔振、溫控和高頻調(diào)制，并有效地協(xié)調(diào)各封裝功能之間的關(guān) 系以達(dá)到最優(yōu)的封裝效果。
技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，包括
一底座，為一矩形；
一外層封裝，該外層封裝為一內(nèi)凹形的矩形，扣置在底座的上面，使底座與外層封 裝之間有一容置空間，該外層封裝相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上同心開有兩個(gè)第一圓孔；
隔聲板；該隔聲板帖附于底座與外層封裝之間的內(nèi)壁上，與外層封裝上的兩個(gè)圓 孔對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第二圓孔；
一內(nèi)層封裝，該內(nèi)層封裝為一中空的矩形殼體，該內(nèi)層封裝固定在底座上的隔聲 板上，與隔聲板上的兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第三圓孔；3
一條狀壓電陶瓷，該條狀壓電陶瓷固定在底座上的隔聲板上面的內(nèi)層封裝的底面 上；
一 DFB光纖激光器粘接固定在條狀壓電陶瓷上面的兩側(cè)，該DFB光纖激光器的兩端穿出第一、第二及第三圓孔。
其中在內(nèi)層封裝和隔聲板有第一圓孔的兩側(cè)及上面填充有吸聲棉。
其中在外層封裝沒有第一圓孔的兩側(cè)的側(cè)壁上安裝有散熱片。
其中在底座的下面的四角處分別固定有小負(fù)荷鋼絲繩隔振器。
其中在內(nèi)層封裝沒有第三圓孔的兩側(cè)壁面處安裝有兩個(gè)溫控TEC。
其中DFB光纖激光器是使用剛性膠水353ND粘接固定在條狀壓電陶瓷上面的兩 側(cè)。
本發(fā)明的有益效果是，不但可以實(shí)現(xiàn)隔聲、隔振、溫控，而且實(shí)現(xiàn)了高頻調(diào)制。此封 裝可有效的提高DFB光纖激光器的整體性能，集成度高，性能穩(wěn)定。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步 說明，其中
圖1是本發(fā)明封裝的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是本發(fā)明封裝的橫剖面構(gòu)造圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1和2，本發(fā)明提供一種分布反饋光纖激光器的封裝，包括
一底座8，為一矩形。為避免與外界的熱量交換，底座可采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制 作，本發(fā)明用的是尼龍材料。在底座8的下面的四角處分別固定有小負(fù)荷鋼絲繩隔振器9， 以達(dá)到減振的目的。
—外層封裝7，為避免與外界的熱量交換，封裝7需采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制作， 本發(fā)明使用尼龍材料制作。該外層封裝7為一內(nèi)凹形的矩形，扣置在底座8的上面，使底座 8與外層封裝7之間有一容置空間，該外層封裝7相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上同心可以兩個(gè)第一圓孔 71。在外層封裝7沒有第一圓孔71的兩側(cè)的側(cè)壁上安裝有由導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制作的外 層側(cè)壁封裝11，本發(fā)明使用的是鋁合金制作的。在外側(cè)壁的外表面與TEC相應(yīng)的位置處使 用導(dǎo)熱雙面膠固定有散熱片12，以解決兩個(gè)TEClO的非溫控面的散熱問題。
一該隔聲板6帖附于底座8與外層封裝7之間的內(nèi)壁上，與外層封裝7上的兩個(gè) 圓孔71對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第二圓孔61 ；在內(nèi)層封裝4和隔聲板6有第一圓孔61的兩側(cè)及上面 填充有吸聲棉5。
一內(nèi)層封裝4，該內(nèi)層封裝4為一中空的矩形殼體，為實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)內(nèi)層封裝的溫 控，內(nèi)層封裝應(yīng)盡可能的小而輕，同時(shí)采用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制作，本發(fā)明采用紫銅制作。 該內(nèi)層封裝4固定在底座8上的隔聲板6上，與隔聲板6上的兩個(gè)圓孔61對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第 三圓孔41 ；內(nèi)層封裝4沒有第三圓孔41的兩側(cè)壁面處由導(dǎo)熱雙面膠安裝有兩個(gè)溫控?zé)犭?制冷器10以實(shí)現(xiàn)內(nèi)層封裝的溫控，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)DFB光纖激光器1的溫控。
一條狀壓電陶瓷3，該條狀壓電陶瓷3由導(dǎo)熱絕緣雙面膠固定在底座8上的隔聲板6上面的內(nèi)層封裝4的底面上。導(dǎo)熱絕緣雙面膠即起到導(dǎo)熱的作用，又可起到絕緣的作用。 PZT3是厚度方向上極化的，在上下兩個(gè)電極上引出兩根導(dǎo)線接入高頻調(diào)制電路的輸出端， 利用PZT的負(fù)壓電效應(yīng)，當(dāng)有高頻調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電壓加到PZT兩電極上時(shí)會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)條形PZT 在長(zhǎng)度方向上的高頻應(yīng)變。
一 DFB光纖激光器1粘接固定在條狀壓電陶瓷3上面的兩側(cè)以實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)制。將 DFB光纖激光器1的兩端剝?nèi)ス饫w涂覆層，剝?nèi)サ拈L(zhǎng)度應(yīng)大于兩個(gè)固定點(diǎn)的間距，即在粘 貼處光纖是剝?nèi)ネ扛矊拥?。為便于?shí)現(xiàn)高頻調(diào)制和減小外界振動(dòng)對(duì)光纖激光器的影響，需 在DFB兩端加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力加的越大，外界振動(dòng)對(duì)激光器的影響越小，同時(shí)考慮到光纖的 受力能力和粘貼強(qiáng)度，此預(yù)應(yīng)力取為Sg。使用剛性膠水將光纖激光器的兩端粘貼在長(zhǎng)條形 PZT3上表面的兩側(cè)，膠水的選取對(duì)調(diào)制幅度的大小起到關(guān)鍵性的作用，膠水的剛性越好，激 光器的調(diào)制幅度越大，本專利使用的是353ND膠水2。當(dāng)有高頻調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電壓加到PZT3 兩電極上導(dǎo)致PZT3在長(zhǎng)度方向上的高頻應(yīng)變時(shí)可帶動(dòng)光纖激光器在長(zhǎng)度方向上的應(yīng)變， 進(jìn)而得到高頻調(diào)制的DFB光纖激光器。該DFB光纖激光器1的兩端穿出第一、第二及第三 圓孔71,61和41。
該封裝結(jié)構(gòu)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)分布反饋光纖激光器的隔聲、隔振、溫控和高頻調(diào)制，具有 集成度高，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，包括一底座，為一矩形；一外層封裝，該外層封裝為一內(nèi)凹形的矩形，扣置在底座的上面，使底座與外層封裝之 間有一容置空間，該外層封裝相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上同心開有兩個(gè)第一圓孔；隔聲板；該隔聲板帖附于底座與外層封裝之間的內(nèi)壁上，與外層封裝上的兩個(gè)圓孔對(duì) 應(yīng)開有兩個(gè)第二圓孔；一內(nèi)層封裝，該內(nèi)層封裝為一中空的矩形殼體，該內(nèi)層封裝固定在底座上的隔聲板上， 與隔聲板上的兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第三圓孔；一條狀壓電陶瓷，該條狀壓電陶瓷固定在底座上的隔聲板上面的內(nèi)層封裝的底面上；一 DFB光纖激光器粘接固定在條狀壓電陶瓷上面的兩側(cè)，該DFB光纖激光器的兩端穿 出第一、第二及第三圓孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其中在內(nèi)層封裝和隔聲板 有第一圓孔的兩側(cè)及上面填充有吸聲棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其中在外層封裝沒有第一 圓孔的兩側(cè)的側(cè)壁上安裝有散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其中在底座的下面的四角 處分別固定有小負(fù)荷鋼絲繩隔振器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其中在內(nèi)層封裝沒有第三 圓孔的兩側(cè)壁面處安裝有兩個(gè)溫控?zé)犭娭评淦鳌?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，其中DFB光纖激光器是使 用剛性膠水353ND粘接固定在條狀壓電陶瓷上面的兩側(cè)。
全文摘要
一種分布反饋光纖激光器的封裝結(jié)構(gòu)，包括一底座，為一矩形；一外層封裝，該外層封裝為一內(nèi)凹形的矩形，扣置在底座的上面，使底座與外層封裝之間有一容置空間，該外層封裝相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上同心開有兩個(gè)第一圓孔；隔聲板；該隔聲板帖附于底座與外層封裝之間的內(nèi)壁上，與外層封裝上的兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第二圓孔；一內(nèi)層封裝，該內(nèi)層封裝為一中空的矩形殼體，該內(nèi)層封裝固定在底座上的隔聲板上，與隔聲板上的兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)開有兩個(gè)第三圓孔；一條狀壓電陶瓷，該條狀壓電陶瓷固定在底座上的隔聲板上面的內(nèi)層封裝的底面上；一DFB光纖激光器粘接固定在條狀壓電陶瓷上面的兩側(cè)，該DFB光纖激光器的兩端穿出第一、第二及第三圓孔。
文檔編號(hào)H01S3/042GK102035125SQ20091009317
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉育梁, 李芳 , 薛力芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所