可制作小型的可變波長激光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及小型的可制作可變波長激光裝置，其可變化振動的激光波長，包括：激光二極管晶片(100)，其散發(fā)激光；用于反饋光的部分反射鏡(500)，其反射在所述激光二極管晶片(100)散發(fā)的光的一部分，重新反饋到激光二極管晶片(100)；準直透鏡(200)，其設置在所述激光二極管晶片(100)與用于反饋光的部分反射鏡(500)之間的光路上，準直從激光二極管晶片(100)散發(fā)的光；可變波長選擇性濾波器(300)，其根據(jù)溫度而變化透射的波長；45度角反射鏡(400)，其轉換激光照射的方向，將平行于封裝件底面的激光變換為垂直于封裝件底面。所述激光二極管晶片(100)或可變波長選擇性濾波器(300)配置在熱電元件(900)上，根據(jù)熱電元件(900)的溫度變化，變化振動的波長。
【專利說明】可制作小型的可變波長激光裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光裝置，尤其是涉及可制作小型的可變波長激光裝置，其可變化振動的激光波長。

【背景技術】
[0002]最近，包括智能手機等影像服務的通信容量非常大的通信服務正在問市，據(jù)此大幅度增加現(xiàn)有通信容量的需求正在成為焦點，并且作為利用現(xiàn)有的已鋪設光纖維來增大通信容量的方法，正在采用DWDM (Dense Wavelength Divis1nMultiplexing,密集波分復用)方式的通信方式。所述DWDM通信方式是指，相互不同波長的激光不相互干涉，進而就算透射一個光纖維同時傳輸各種波長的光信號，利用信號之間無干涉的現(xiàn)象，由一個光纖維同時傳輸各個波長的光的方式。
[0003]現(xiàn)在，全球協(xié)議的規(guī)格為NG-P0N2 (Next Generat1n-Passive Optical Networkvers1n2,下一代_無源光網(wǎng)絡第二版)，在這種NG-P0N2規(guī)格正在采用可變波長的激光，其中可變波長激光可收容10GHz頻率間隔的4channel (頻道)，是給用戶待設置的光通信模塊的規(guī)格。NG-P0N2的用于用戶的光模塊，以稱為SFP (Small Form factor Pluggable,小型可插拔)的收發(fā)器模塊為基本規(guī)格，但是由于SFP模塊封裝件體積小，因此4channel可變波長激光模塊的大小應該為小型化。
[0004]現(xiàn)在正在開發(fā)并問市各種方式的可變波長激光，但是大部分的情況為蝶型封裝件形態(tài)，具有非常大體積的光元件規(guī)格，因此這種體積大的光元件不可能內裝于SFP收發(fā)器模塊。可內裝在SFP收發(fā)器大小的光元件封裝件為TO (transistor outline晶體管外形)型封裝件，但是現(xiàn)在的實情是沒有提出利用TO型可變化波長的可變波長的TO型光元件。


【發(fā)明內容】

[0005](要解決的問題)
[0006]本發(fā)明是為了解決這種現(xiàn)有技術的問題而提出的，本發(fā)明提供激光裝置的目的在于，提供可變波長的外部諧振器型激光裝置，其可制作為小型且制作費用低廉的TO型封裝件形態(tài)。
[0007]尤其是，本發(fā)明提供可變波長的激光裝置的目的在于，使用低廉的TO型封裝件，但透射激光二極管封裝件的配置，相比于現(xiàn)有的蝶型封裝件，將TO型封裝件大小制作為小型，進而可將其大小制作為可安裝在規(guī)格化的SFP收發(fā)器外殼。
[0008](解決問題的手段)
[0009]為了達成上目的，根據(jù)本發(fā)明的激光裝置，包括:激光二極管晶片，其散發(fā)激光；用于反饋光的部分反射鏡，其反射在所述激光二極管晶片散發(fā)的光的一部分，重新反饋到激光二極管晶片；準直透鏡，其設置在所述激光二極管晶片與用于反饋光的部分反射鏡之間的光路上，準直從激光二極管晶片散發(fā)的光；可變波長選擇性濾波器，其根據(jù)溫度變化透射的波長；45度角反射鏡，其轉換激光照射的方向，將平行于封裝件底面的激光變換為垂直于封裝件底面。所述激光二極管晶片或可變波長選擇性濾波器配置在熱電元件上，根據(jù)熱電元件的溫度變化，變化振動的波長。
[0010]在這里，所述用于反饋光的部分反射鏡配置在45度角反射鏡的上部。
[0011]另外，所述45度反射鏡由部分反射鏡構成，所述部分反射鏡具有部分反射/部分透射的特性，在所述45度反射鏡的一側優(yōu)選為還配置用于監(jiān)測光的光敏二極管，所述光敏二極管接收透射所述45度角反射鏡成分的激光，來監(jiān)測激光的強度。
[0012]另一方面，所述激光二極管晶片與準直透鏡、波長選擇性濾波器、45度角反射鏡及所述用于反饋光的部分反射鏡，其固定并附著在熱電元件上部，配置在TCKtransistoroutline)型封裝件內部。
[0013]所述45度角反射鏡的反射率優(yōu)選為形成80%至98%，所述用于反饋光的部分反射鏡的反射率優(yōu)選為形成30%至80%。
[0014]另外，所述波長選擇性濾波器，其在GaAs基板上利用Ga(xl)Al (l_xl)As/Ga(x2)Al (l-x2)As的化合物半導體，只在提前指定的特定波長有效地透射光，使在其以外的波長具有反射光的特性。這時透射的光的波長半高寬帶優(yōu)選為1nm以下，并且更加優(yōu)選為3nm以下。在Ga(X)Al (1-X)As中Ga組合物優(yōu)選為I到0.6程度，更加優(yōu)選為利用在GaAs基板層疊GaAs/GaAlAs層的方法來進行制作。
[0015]封裝件外殼，優(yōu)選為其內部維持0.2氣壓以下的真空狀態(tài)，其配置所述激光二極管晶片、準直透鏡、可變波長選擇性濾波器、45度角反射鏡及用于反饋光的部分反射鏡。
[0016](發(fā)明的效果)
[0017]可變波長的選擇性濾波器，在GaAs半導體基板上交替沉積GaAs/GaAlAs層來進行制作，但是透射這種可變波長選擇性濾波器的波長對溫度的依賴性大致為90pm/°C，而在本發(fā)明提出的方式的激光是由Fabry-Perot模式決定的，F(xiàn)abry-Perot模式是振動波長在透射這種可變波長選擇性濾波器的波長范圍內，根據(jù)由半導體激光二極管晶片與部分反射鏡構成的諧振器決定。在本發(fā)明中，半導體激光二極管晶片與基于GaAs的可變波長選擇性濾波器配置在熱電元件，因此若變換熱電元件的溫度，則就會變換配置在諧振器內的半導體激光二極管晶片與可變波長選擇性濾波器的溫度。若變換半導體激光二極管晶片與可變波長選擇性濾波器的溫度，則就會變換半導體激光二極管晶片與可變波長選擇性濾波器的曲折率，據(jù)此變換振動波長，進而具有可低廉且簡便地制作波長可變型激光的效果，其中可變波長選擇性濾波器是由基于GaAs的半導體物質構成。
[0018]另外，在本發(fā)明中，將諧振器制作為折疊式，用于反饋光的部分反射鏡配置在45度角反射鏡上部，進而將在激光二極管晶片水平散發(fā)的激光轉換為垂直方向，因此在TO型封裝件適當?shù)恼{節(jié)光路，進而可使用廉價的TO型封裝件，因此相比于在現(xiàn)有的使用高價的蝶型封裝件的激光封裝件，本發(fā)明具有降低制作成本的優(yōu)點，其中諧振器由激光二極管晶片與用于反饋光的反射鏡構成，TO型封裝件具有光脫離其垂直面的貫通孔。
[0019]不僅如此，在本發(fā)明中將激光二極管晶片與用于反饋光的部分反射鏡制作為折疊式，將用于反饋光的部分反射鏡配置在45度角反射鏡的上部，因此可將諧振器的底面面積最小化，并且據(jù)此將底面面積最小化進而可安裝在直徑7mm以下的小型TO封裝件，具有可制作利用TO封裝件的SFP收發(fā)器的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是圖示TO型封裝件大概模樣的外形圖。
[0021]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的擴張式諧振器型激光二極管封裝件操作原理的概念圖。
[0022]圖3是在擴張式諧振器型激光決定振動波長的概念圖，圖3 (a)是波長選擇性濾波器的透射度曲線的一示例，圖3(b)是在擴張式諧振器決定的Fabry-Perot模式的一示例，圖3(c)是被擴張式諧振器與波長選擇性濾波器振動的激光的波長特性的一示例。
[0023]圖4是在擴張式諧振器型的可變波長激光決定振動波長的概念圖，圖4 (a)是根據(jù)溫度，變化波長選擇性濾波器的透射度曲線的一示例，圖4(b)是根據(jù)溫度，變化在擴張式諧振器決定的Fabry-Perot模式的一示例，圖4 (C)是根據(jù)擴張式諧振器Fabry-Perot模式與波長選擇性濾波器，變化振動的激光波長特性的一示例，其中擴張式諧振器Fabry-Perot模式與波長選擇性濾波器根據(jù)溫度進行變化。
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明圖示具有折疊式諧振器構造的激光裝置的設置概念圖。
[0025]圖6是根據(jù)本發(fā)明圖示具有其它另一構造的折疊式諧振器構造的激光裝置的設置概念圖。
[0026]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示配置用于監(jiān)測光的光敏二極管的激光裝置的設置概念圖。
[0027]圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示配置用于監(jiān)測光的光敏二極管的激光裝置的其它另一設置概念圖。
[0028]圖9是根據(jù)本發(fā)明其它另一實施例，具有波長監(jiān)測裝置及可安裝在TO型封裝件的外部諧振器構造的激光裝置的設置概念圖。
[0029]圖10是根據(jù)本發(fā)明其它另一實施例，具有波長監(jiān)測裝置及可安裝在TO型封裝件的外部諧振器構造的其他另一激光裝置的設置概念圖。
[0030]圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示易于固定45度角反射鏡的臺架的設置概念圖。
[0031](附圖標記說明)
[0032]100:激光二極管晶片110:用于激光二極管晶片的基臺
[0033]200:準直鏡頭300:波長選擇型濾波器
[0034]400:45度角反射鏡450:臺架
[0035]500:用于反饋光的部分反射鏡 600:光敏二極管
[0036]610:用于光敏二極管的基臺 620:用于監(jiān)測電力的光敏二極管
[0037]650:用于監(jiān)測波長的光敏二極管
[0038]660:用于監(jiān)測波長光敏二極管的基臺
[0039]700:根據(jù)波長變化透射率的波長濾波器
[0040]900:熱電元件910:封裝件桿
[0041]具體實施方法
[0042]以下，與附圖一起詳細說明未限定本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0043]圖1是圖示TO型封裝件大概模樣的外形圖。
[0044]如圖1所示，TO型封裝件大致由桿I與蓋(cap) 2構成，制作為在蓋I的底面配置零部件由蓋2進行密封的形態(tài)，在這種構造激光透射在蓋2的上部鉆孔的貫通孔，射到TO型封裝件外部。通常地說，在蓋2的貫通孔形成透鏡或由平面型玻璃進行密封，在圖1以箭頭的方向定義了在以下說明本發(fā)明時使用的水平方向與垂直方。
[0045]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的擴張式諧振器型激光二極管封裝件操作原理的概念圖。
[0046]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的激光二極管封裝件，其構成包括:激光二極管晶片100，其設置在用于激光二極管晶片的基臺110 ;準直透鏡200，其將在所述激光二極管晶片100放射的激光校準為平行光；可變波長選擇性濾波器300，其在由所述準直透鏡200校準的激光中，選擇性的透射特定波長的光，但是變化根據(jù)溫度選擇的波長；用于反饋光的部分反射鏡500，其在透射所述可變波長選擇性濾波器300的激光中，反射一部分激光，透射其余部分的光。所述激光二極管晶片100與所述可變波長選擇性濾波器300，配置在為了調節(jié)溫度的熱電元件(未圖示于圖面)上。
[0047]所述激光二極管晶片100為edge emitting type (邊緣發(fā)光型)激光二極管晶片，這種edge emitting型激光二極管晶片100在兩個切面放射激光,所述激光二極管晶片100是在InP基板制作半導體激光，可具有IlOOnm?1700nm的振動波長。在兩個切面中，向著用于反饋光的部分反射鏡500的激光二極管晶片100的切面為具有I %以下反射率的無反射涂層(無反射面)，其無反射面具有I %以下的反射率，優(yōu)選為具有0.1 %以下的反射率，但是更加優(yōu)選為是具有0.01%以下的反射率。所述激光二極管晶片100無反射面相反側的切面通常具有1%以上的反射率，但是優(yōu)選為是10%以上的反射率，更加優(yōu)選為是80%以上的反射率。這種切面的一側為無反射涂層的激光二極管晶片100，由于在激光二極管晶片100本身不反饋光，因此不形成將激光二極管晶片100本身為諧振器的Fabry-Perot (法布里-珀羅)模式。在這種激光二極管晶片100放射的光，具有非常寬的波長帶(通常半高寬為20nm以上)的光波長。通過激光二極管晶片100的無反射面放射的寬波長帶的光被準直透鏡200校準為平行光，被準直透鏡200校準的寬波長帶的光，射入透射波長帶寬度窄的可變波長選擇性濾波器300，但是在入射到可變波長選擇性濾波器300的光中，除了透射可變波長選擇性濾波器300的光以外，其余的光被可變波長選擇性濾波器300反射，放射無法反饋到激光二極管晶片100的其它光路。在激光二極管晶片100經過準直透鏡200透射可變波長選擇性濾波器300成分的光，到達用于反饋光的部分反射鏡500的光。在到達所述用于反饋光的部分反射鏡500的光中，在用于反饋光的部分反射鏡500反射的光重新經過可變波長選擇性濾波器300之后，經過準直透鏡200反饋到激光二極管晶片100，因此完成了擴張式諧振器型激光，擴張式諧振器型包括激光二極管晶片100、準直透鏡200、可變波長選擇性濾波器300、用于反饋光的部分反射鏡500。
[0048]若所述可變波長選擇性濾波器300的透射帶寬過度地窄，則透射可變波長選擇性濾波器300的插入光損失變大，若可變波長選擇性濾波器300的透射帶寬過度地寬，則很難選擇一個有效的Fabry-Perot模式。因此為了插入光的損失及選擇有效的Fabry-Perot模式，優(yōu)選為適當?shù)卦O定可變波長選擇性濾波器300，在本發(fā)明的實施例所述可變波長選擇性濾波器300透射帶寬設定為0.25nm至3nm左右。
[0049]所述用于反饋光的部分反射鏡500的情況，若反射率太低，則為了鎖定波長反饋到激光二極管晶片100的光的量過于少，不會發(fā)生鎖定激光波長，若所述用于反饋光的部分反射鏡500的反射率過高，則存在透射用于反饋光的部分反射鏡500來傳輸光時使用的信號太弱的問題，因此優(yōu)選為也要適當?shù)卦O定用于反饋光的部分反射鏡500的反射率，在本發(fā)明的實施例所述用于反饋光的部分反射鏡500反射率大約設定為20%至80%左右。
[0050]圖3是在這種擴張式諧振器型激光決定振動波長的概念圖，圖3 (a)是波長選擇性濾波器的透射度曲線的一示例，圖3(b)是在擴張式諧振器決定的Fabry-Perot模式的一示例，圖3(c)是被擴張式諧振器與波長選擇性濾波器振動的激光的波長特性的一示例。在所述擴張式諧振器型激光決定的波長被以下兩種要素決定，被如圖3(a)在考慮的波長帶具有一個透射波長帶的可變波長選擇性濾波器的透射帶，與如圖3(b)根據(jù)擴張式諧振器的長度決定的周期性且非連續(xù)性的Fabry-Perot模式,振動如圖3(c)決定的特定波長。
[0051]所述圖3(b)意味著在圖2諧振器構造振動的激光可能振動的波長帶，在圖2的諧振器構造振動的波長為，在圖3(b)圖示的允許Fabry-Perot波長帶中選定一個或幾個進行振動。在圖2的諧振器構造，根據(jù)圖3(b)的擴張式諧振器可振動激光的非連續(xù)的Fabry-Perot模式中，只有在圖3(a)的可變波長選擇性濾波器的透射帶內的模式諧振擴張式諧振器來振動激光，進而如圖3(c)產生具有特定波長的激光。
[0052]另一方面，若變換未在圖2圖示的熱電元件的溫度，則就會變換配置在熱電元件上的半導體激光二極管晶片100與可變波長選擇性濾波器300的溫度，半導體激光二極管晶片100與可變波長選擇性濾波器300根據(jù)溫度帶來大約2 X10-4程度的曲折率，其中半導體激光二極管晶片100是利用利用InP基板制作的，可變波長選擇性濾波器300是基于GaAs基板制作的。圖4是在根據(jù)這種溫度變化的擴張式諧振器型可變波長激光，決定振動波長的概念圖，圖4(a)是根據(jù)溫度，變化波長選擇性濾波器的透射度曲線的一示例，圖4(b)是根據(jù)溫度，變化在擴張式諧振器決定的Fabry-Perot模式的一示例，圖4(c)是根據(jù)擴張式諧振器Fabry-Perot模式與波長選擇性濾波器，圖示變化振動的激光波長特性的一示例，其中擴張式諧振器Fabry-Perot模式與波長選擇性濾波器根據(jù)溫度進行變化。對于這種熱電元件的溫度變化，如圖4(a)所示可變波長選擇性濾波器300透射帶移動90pm/°C左右，這時變換激光二極管晶片100與可變波長選擇性濾波器300曲折率，因此如圖4(b)也變換整體諧振器的Fabry-Perot模式，其中激光二極管晶片100是構成諧振器的構成成分。因此，實際振動的波長為，如圖4(c)在變換波長的Fabry-Perot模式中，振動在可變波長選擇性濾波器300透射帶內的Fabry-Perot模式,進而可變化在激光諧振器放射的激光波長。
[0053]一般地說，安裝在SFP收發(fā)器的TO型封裝件為，應該在圖1的蓋(cqp)內徑安裝所有零部件，并且脫離TO型封裝件的光應該在TO型封裝件的中心部位放射，因此為了將在圖2水平移動地激光放射到位于上部的TO封裝件蓋外部，需要45度角反射鏡將水平方向的激光變換為垂直方向的激光，這種45度角反射鏡應該位于TO型封裝件蓋的垂直下部。
[0054]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示具有折疊式諧振器構造的激光裝置的設置概念圖，顯示了在用于反饋光的部分反射鏡500的一側配置45度角反射鏡400，將激光方向轉換為垂直方向的構成。
[0055]—般地說,安裝在SFP收發(fā)器的TO型封裝件蓋(cap)內徑最大為4.4mm左右,光為了脫離TO型封裝件蓋(cap)中心，激光二極管晶片100到45度角反射鏡400的中心的物理性長度應該為2.2mm以內。
[0056]現(xiàn)在使用的外部諧振器型激光的激光二極管晶片100最小為400um左右，并且在考慮激光二極管晶片100的散熱時，激光二極管晶片100的基臺110的長度為700um左右，現(xiàn)在提供適當大小的光束尺寸的準直透鏡200的厚度為400um左右，并且在考慮根據(jù)沉積在可變波長選擇性濾波器300的電介質薄膜的負擔時，可變波長選擇性濾波器300的厚度最小為500um左右。用于反饋光的部分反射鏡500的厚度通常為300um到500um左右，45度角反射鏡400的大小為100um左右，因此為了排列各個零部件，在各個零部件之間最少需要150um左右的空余空間，因此如圖2這種零部件在TO型封裝件的熱電元件900上部都排列成一列的情況，在考慮各個零部件之間的所需空間時，在激光二極管晶片100到45度角反射鏡400的中心點的長度為大約延長到2.7mm左右，因此光不脫離TO型封裝件的中央部位。
[0057]另外，考慮激光二極管晶片100的曲折率為3.5左右，并且考慮將玻璃材質的準直透鏡200、可變波長選擇性濾波器300、用于反饋光的部分反射鏡500的曲折率為1.5時，包括激光二極管晶片100與用于反饋光的部分反射鏡500的擴張式諧振器的有效的光學性諧振器長度(曲折率換算為I)為4_左右。在光學性諧振器長度為4_時，圖3 (b)的諧振器Fabry-Perot模式之間的間隔為300pm左右。由于激光操作不穩(wěn)定，發(fā)生振動波長跳到鄰接Fabry-Perot模式的情況,這稱為模式跳頻(mode hopping)。在DWDM中，包括這種模式跳頻，在國際機構建議從提前決定的波長到+/-1OOpm以內，因此在模式跳頻時，為了使波長在決定的波長到10pm之內，擴張式諧振器的光學性有效諧振器長度優(yōu)選為至少延長到6_以上，但是如圖2的構造諧振器一維排列的情況，增加擴張式諧振器的有效諧振器長度，必須增加諧振器水平方向的長度，因此發(fā)生激光從TO封裝件脫離的地點逐漸遠離TO封裝件中心部的問題。
[0058]為了解決這種問題，在本發(fā)明導入如圖5的折疊型擴張式諧振器型激光的構造。如圖5配置諧振器的情況，諧振器的長度與激光脫離TO封裝件的脫離地點之間沒有直接關聯(lián)性，因此使用在面積小的TO can封裝件，具有可制作長諧振器構造的擴張式諧振器型激光的優(yōu)點，在圖5的構造為可變波長選擇性濾波器300直接附著并固定在熱電元件900的構造。
[0059]圖6是根據(jù)本發(fā)明其它另一實施例，圖示激光裝置的設置概念圖，圖示的構造為在45度角反射鏡400上部配置可變波長選擇性濾波器300與用于反饋光的部分反射鏡500,在這種配置中諧振器的水平方向長度為1.5mm以內，諧振器的光學性長度可能為6_以上。
[0060]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例，圖示配置用于監(jiān)測光的光敏二極管的激光裝置的設置概念圖。
[0061]在圖7由部分反射鏡制作45度角反射鏡400，在這45度角反射鏡400的后端配置用于監(jiān)測光的光敏二極管600,用于監(jiān)測光的光敏二極管600附著在用于光敏二極管的基臺610，將入射于45度角反射鏡400的光的一部分透射45度角反射鏡400入射到用于監(jiān)測光的光敏二極管600，進而可監(jiān)測激光的強度。在這種配置中，用于監(jiān)測光強度的光敏二極管600以TO封裝件的中心點為基準配置在激光諧振器相反側，因此可有效的應用TO型封裝件的內部空間。
[0062]如圖7所示，也可將在激光二極管晶片100散發(fā)入射到45度角反射鏡400的光的一部分透射進入到用于監(jiān)測光的光敏二極管600來監(jiān)測光的強度，但是也可在45度反射鏡400的下部設置用于監(jiān)測光的光敏二極管600來監(jiān)測光。圖8是圖示可這種用于監(jiān)測光的光敏二極管配置在45度反射鏡400下部的設置概念圖。在45度角反射鏡400具有部分反射鏡的功能時，在被45度角反射鏡400反射而入射到其上部的用于反饋光的部分反射鏡500的光中，被用于反饋光的部分反射鏡500反射而返回到激光二極管晶片100的光路的光到達45度角反射鏡400時，也產生通過45度角反射鏡400的透光。從這種用于反饋光的部分反射鏡500進行到45度角反射鏡400，透射45度角反射鏡400的光到達45度角反射鏡400下部面，因此如圖8就算將用于監(jiān)測光的光敏二極管600配置在45度角反射鏡400下，也可執(zhí)行相同地監(jiān)測光強度的功能，這種將用于監(jiān)測光的光敏二極管600配置在45度角反射鏡400下部為，不增加擴張式諧振器的水平軸長度，因此當然也是可最大限度地應用TO型封裝件內部面積的方法之一。
[0063]圖9是根據(jù)本發(fā)明其它另一實施例，圖示激光裝置的設置概念圖，其涉及的方法為利用水平透射45度角反射鏡400的光與垂直透射45度角反射鏡400的光，可以知道激光的波長。
[0064]如圖9所示，在垂直透射45度角反射鏡400的光路上，插入根據(jù)波長透光度不同的波長濾波器700，在透射波長濾波器700的光路上附著用于監(jiān)測波長的光敏二極管650。還有，在垂直透射45度角反射鏡400的光路上，配置用于檢測電力的光敏二極管620。若將這樣配置的用于監(jiān)測波長的光敏二極管650的光電流，分為流動到用于監(jiān)測電力的光敏二極管620流動的光電流，則可以知道透射波長濾波器700的比例，從其比例可以知道激光的波長，這時波長濾波器700的特性優(yōu)選為不根據(jù)溫度變化，或根據(jù)溫度波長特性變換在15pm/0C以內，更優(yōu)選為波長特性變換在3pm/°C以內為最合適。
[0065]圖10是根據(jù)本發(fā)明其它另一實施例，激光裝置的設置概念圖，在垂直透射45度角反射鏡400的光路上，插入根據(jù)波長透射度不同的波長濾波器700，在透射波長濾波器700的光路上附著用于監(jiān)測波長的光敏二極管650，還有在波長濾波器700反射的光路上配置用于監(jiān)測電力的光敏二極管620,將這樣配置的用于監(jiān)測波長的光敏二極管650的光電流，與流動到用于監(jiān)測電力的光敏二極管620的光電流進行比較，可以知道透射波長濾波器700的光的強度與反射的光比例，并且從其比例可以知道激光的波長。
[0066]圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例，為了將45度角反射鏡易于固定在TO型封裝件，圖示了用于45度角反射鏡的臺架形狀。
[0067]如圖11所示，根據(jù)本發(fā)明將用于45度角反射鏡的臺架450制作為直六面體形狀，對底面具有以45度角度貫通的孔，并且平板型的45度角反射鏡400插入于其貫通孔安裝在熱電元件上，另外用于所述45度角反射鏡的臺架450的上部部位附著部分反射鏡500，這種構造可使45度角反射鏡400與部分反射鏡500輕易地附著。所述臺架450為導熱率好的物質最為合適，這種物質為硅基板最合適，其導熱率為170W/m并且根據(jù)干式蝕刻工藝易于制作貫通孔。尤其是，硅根據(jù)干式蝕刻方法更易于調節(jié)貫通孔的寬度，并且易于調節(jié)對底面的角度，因此只利用將平板型的反射鏡400插入于硅臺架的貫通孔，也可將平板型反射鏡400配置角度為45度，進而易于進行組裝工藝。
[0068]另一方面，若多樣地變化TO型封裝件的外部環(huán)境溫度，則在TO型封裝件的外周面與TO型封裝件內部零部件之間生成熱交換，由于可多樣地變化TO型封裝件的各個內部零部件與TO型封裝件外周面之間的距離，因此TO型封裝件外部環(huán)境的溫度變化，可使TO型封裝件內部零部件的溫度變化地不均勻。這種諧振器構成物質單獨地溫度變化，在諧振器的有效光學性長度帶來不均勻的變化，因此優(yōu)選為將諧振器構成零部件與TO型封裝件外周面之間的熱交換最小化。因此優(yōu)選為真空維持TO型封裝件內部，并且優(yōu)選為真空度為0.2氣壓以下。
[0069]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的激光二極管封裝件裝置，設置在激光二極管晶片的水平方向的45度角反射鏡500的上部配置用于反饋光的部分反射鏡500，進而將激光諧振器的水平方向長度最小化的同時增加光學性諧振器長度可最大限度地應用TO型封裝件的內部面積。本發(fā)明不限定于上述的實施例，并且根據(jù)在本發(fā)明所屬的【技術領域】具有通常知識的技術人員，在本發(fā)明的技術思想與在以下記載的專利請求范圍的均等范圍，當然可進行多樣的修改及變形。
【權利要求】
1.一種激光裝置，作為半導體激光裝置，其特征在于，包括: 激光二極管晶片(100),其散發(fā)激光； 用于反饋光的部分反射鏡(500)，其反射在所述激光二極管晶片(100)散發(fā)的光的一部分，重新反饋到激光二極管晶片(100)； 準直透鏡(200)，其設置在所述激光二極管晶片(100)與用于反饋光的部分反射鏡(500)之間的光路上，準直從激光二極管晶片(100)散發(fā)的光；可變波長選擇性濾波器(300)，其根據(jù)溫度變化透射的波長；45度角反射鏡(400)，其轉換激光照射的方向，將平行于封裝件底面的激光變換為垂直于封裝件底面， 所述激光二極管晶片(100)或可變波長選擇性濾波器(300)配置在熱電元件(900)上，根據(jù)熱電元件(900)的溫度變化，而變化振動的波長。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 所述用于反饋光的部分反射鏡(500)配置在45度角反射鏡(400)的上部。
3.根據(jù)權利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 所述45度角反射鏡(400)由部分反射鏡構成，所述部分反射鏡具有部分反射/部分透射的特性，在所述45度角反射鏡(400)的一側還配置用于監(jiān)測光的光敏二極管￠00)，所述用于監(jiān)測光的光敏二極管(600)接收在激光二極管晶片(100)散發(fā)透射所述45度角反射鏡(400)成分的激光，來監(jiān)測激光的強度。
4.根據(jù)權利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 所述45度角反射鏡(400)由部分反射鏡構成，所述部分反射鏡具有部分反射/部分透射的特性，在所述45度反射鏡(400)的一側還配置用于監(jiān)測光的光敏二極管￠00)，所述用于監(jiān)測光的光敏二極管(600)接收在從用于反饋光的部分反射鏡(500)散發(fā)透射所述45度角反射鏡(400)成分的激光，來監(jiān)測激光的強度。
5.根據(jù)權利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 所述45度角反射鏡(400)由部分反射鏡構成，所述部分反射鏡具有部分反射/部分透射的特性，在所述45度反射鏡(400)的一側配置波長濾波器(700)與光敏二極管￠50)，所述波長濾波器(700)為在激光二極管晶片(100)散發(fā)透射所述45度角反射鏡(400)成分的光路上，根據(jù)波長變化透光率，在所述45度角反射鏡(400)的下部配置所述光敏二極管(600)，所述光敏二極管(600)配置在用于反饋光的部分反射鏡(500)散發(fā)透射所述45度角反射鏡(400)的光路上，比較流動所述光敏二極管(650) (600)的光電流，計算波長濾波器(700)的透光率及激光的波長。
6.根據(jù)權利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 所述可變波長選擇性濾波器(300)，其為在GaAs基板交替沉積GaAs與AlGaAs來進行制作的，并且透射波長半高寬帶形成為0.25nm至3nm。
7.一種反射鏡的固定方法，根據(jù)對水平方向將平板型反射鏡固定45度的方法，其特征在于， 將硅半導體基板制作成直六面體形狀，對于所述直六面體形狀的硅基板的某一面，利用干式蝕刻的方法形成角度為45度的貫通孔，并且將所述平板型反射鏡插入并固定在硅基板的貫通孔之后，將硅半導體基板的某一面固定在底面，使平板型反射鏡對底面形成角度為45度。
【文檔編號】H01S3/0941GK104285344SQ201480001196
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月26日
【發(fā)明者】金定洙 申請人:光速株式會社