一種小型封裝的長距傳輸dfb激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，具體涉及一種DFB激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體激光器是光纖通信中的光源器件，具有電光直接轉(zhuǎn)換、響應(yīng)速度快、體積小、壽命長等特點(diǎn)。半導(dǎo)體激光器信號的調(diào)制方式主要有直接調(diào)制激光器(DFB激光器)和夕卜調(diào)制激光器(EML激光器)兩種。其中，EML激光器芯片一直受國外芯片公司的壟斷，價(jià)格昂貴。DFB激光器由于具有動態(tài)單模、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，但目前大部分DFB激光器由于存在啁啾(Chirp)效應(yīng)，消光比低，分布在3?6 dB之間，導(dǎo)致激光的傳輸距離短，難以滿足長距傳輸?shù)男枨蟆＠枮?01220519527.1的實(shí)用新型專利公開了一種高消光比的光纖耦合激光器，采用高雙折射晶體將激光分成相互垂直的兩束偏振光，并通過設(shè)計(jì)高雙折射率晶體的厚度及調(diào)整保偏光線的位置使其中一束偏振光耦合至保偏光纖中及保偏光纖中，以此來提高激光經(jīng)保偏光纖傳輸后的消光比，采用該技術(shù)可提高輸出激光的消光比，但由于保偏光纖的價(jià)格比較昂貴，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明在原有DFB激光器封裝結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了濾波器，通過濾掉“O”電平的雜波，提升“I”電平的信號，從而提高消光比。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、工藝簡單、成本低廉，可有效提高激光器輸出激光的消光比，提高激光的傳輸距離。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種小型封裝的長距傳輸DFB激光器，管殼內(nèi)封裝有基板，基板的背面裝配有熱電制冷器，基板正面的上方位置焊接有電板，電板上焊接有DFB激光器芯片及背光監(jiān)測器，激光器芯片下方位置的基板上依次固定有準(zhǔn)直透鏡、光隔離器及分光片及監(jiān)測器，在光隔離器和分光片之間固定有濾波器，激光器芯片發(fā)射出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡后變成平行光進(jìn)入光隔離器，經(jīng)過光隔離器的激光再經(jīng)過濾波器進(jìn)行光束整形濾波，最后通過分光片的95%的光經(jīng)聚焦透鏡耦合至光纖中輸出，其余5%的光反射到監(jiān)測器進(jìn)行光功率檢測。
[0005]所述濾波器為光纖F-P可調(diào)濾波器。
[0006]所述濾波器通過UV膠水固定在基板上。
[0007]DFB激光器的裝配步驟如下:
1)使用玻璃焊料將聚焦透鏡焊接到管殼上，再將熱電制冷器焊接到管殼中；
2)將DFB激光器芯片和背光監(jiān)測器焊接到電板上，再將電板焊接到基板上；
3)使用激光焊將準(zhǔn)直透鏡焊接到基板上，再將基板裝配到熱電制冷器上；
4)使用膠水將光隔離器裝配到基板上；
5)通過六軸調(diào)節(jié)臺調(diào)整濾波器4的位置，使直流功率損耗在0~0.5dB之間，然后使用UV膠水將濾波器4固定在基板12上；
6)使用膠水將分光片、監(jiān)測器裝配到基板上； 7)通過一體化耦合治具，調(diào)節(jié)管殼與光纖的位置，調(diào)整到功率耦合至最大后，采用激光焊接將光纖插口固定在管殼上。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明在原有DFB激光器的結(jié)構(gòu)上，加入了可調(diào)濾波器，濾波器固定在基板上，基板的溫度可通過裝配在基板背面的熱電制冷器來進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)濾波器的工作溫度，進(jìn)而改變?yōu)V波器的透射波長，通過濾掉“O”電平的雜波，提升“I”電平的信號，從而提高消光比，加濾波器后的消光比能夠提升到8~10dB，輸出激光的傳輸距離可提高到40Km。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)濾波器的角度、控制濾波器的溫度，以及對器件的調(diào)制來提高DFB激光器輸出激光的消光比，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用普通光纖，成本大大降低，且具有結(jié)構(gòu)精巧、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的3D立體圖；
圖3是本發(fā)明光路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0011]如圖1、2所示的一種小型封裝的長距傳輸DFB激光器，管殼11內(nèi)封裝有基板12，基板12的背面裝配有熱電制冷器9，基板12正面的上方位置焊接有電板，電板上焊接有DFB激光器芯片I及背光監(jiān)測器10，激光器芯片I下方位置的基板12上依次固定有準(zhǔn)直透鏡2、光隔離器3及分光片5及監(jiān)測器6，在光隔離器3和分光片5之間固定有濾波器4，濾波器4為光纖F-P可調(diào)濾波器。
[0012]如圖3所示，激光器芯片I發(fā)射出類似高斯光束的激光，激光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡2后變成平行光進(jìn)入光隔離器3，光隔離器3的設(shè)置是為了防止后向光路對前向光路影響。經(jīng)過光隔離器3的激光再經(jīng)過濾波器4進(jìn)行光束整形濾波，通過調(diào)節(jié)濾波器的角度和溫度，使濾波器的透射波長與DFB激光器的發(fā)射波長相同，達(dá)到輸出功率最大，功率損耗最小。由濾波器4輸出的激光再經(jīng)過分光片5，95%的光通過分光片，5%的光反射到監(jiān)測器6，檢測光功率，95%的光通過聚焦透鏡，最后耦合到光纖中輸出。
[0013]DFB激光器的裝配步驟如下:
(1)使用玻璃焊料將聚焦透鏡7焊接到管殼11上，再將熱電制冷器9焊接到管殼11
中；
(2)將DFB激光器芯片I和背光監(jiān)測器10焊接到電板13上，再將電板13焊接到基板上;
(3)使用激光焊將準(zhǔn)直透鏡2焊接到基板12上，再將基板12裝配到熱電制冷器9上；
(4)使用膠水將光隔離器3裝配到基板12上；
(5)通過六軸調(diào)節(jié)臺調(diào)整濾波器4的位置，使直流功率損耗在0~0.5dB之間，然后使用UV膠水將濾波器4固定在基板12上；
(6)使用膠水將分光片5、監(jiān)測器6裝配到基板12上；
(7)通過一體化耦合治具，調(diào)節(jié)管殼11與光纖的位置，調(diào)整到功率耦合至最大后，采用激光焊接將光纖插口 8固定在管殼11上。
[0014]本發(fā)明通過調(diào)節(jié)濾波器的角度、控制濾波器的溫度來提高DFB激光器輸出激光的消光比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)精巧、成本低廉且工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型封裝的長距傳輸DFB激光器，管殼(11)內(nèi)封裝有基板(12)基板(12)的背面裝配有熱電制冷器(9)，基板(12)正面的上方位置焊接有電板，電板上焊接有DFB激光器芯片(I)及背光監(jiān)測器(10)，激光器芯片(I)下方位置的基板(12)上依次固定有準(zhǔn)直透鏡(2)、光隔離器(3)及分光片(5)及監(jiān)測器(6)，其特征在于:在光隔離器(3)和分光片(5)之間固定有濾波器(4 )，激光器芯片(I)發(fā)射出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡(2 )后變成平行光進(jìn)入光隔離器(3)，經(jīng)過光隔離器(3)的激光再經(jīng)過濾波器(4)進(jìn)行光束整形濾波，最后通過分光片(5)的95%的光經(jīng)聚焦透鏡耦合至光纖中輸出，其余5%的光反射到監(jiān)測器(6)進(jìn)行光功率檢測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型封裝的長距傳輸DFB激光器，其特征在于:所述濾波器(4)為光纖F-P可調(diào)濾波器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型封裝的長距傳輸DFB激光器，其特征在于:所述濾波器(4)通過UV膠水固定在基板上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型封裝的長距傳輸DFB激光器，其特征在于:DFB激光器的裝配步驟如下: .1)使用玻璃焊料將聚焦透鏡(7)焊接到管殼(11)上，再將熱電制冷器(9)焊接到管殼(11)中； .2 )將DFB激光器芯片(I)和背光監(jiān)測器(10 )焊接到電板(13 )上，再將電板(13 )焊接到基板上； . 3)使用激光焊將準(zhǔn)直透鏡(2)焊接到基板(12)上，再將基板(12)裝配到熱電制冷器(9)上； .4)使用膠水將光隔離器(3)裝配到基板(12)上； . 5)通過六軸調(diào)節(jié)臺調(diào)整濾波器(4)的位置，使直流功率損耗在0~0.5dB之間，然后使用UV膠水將濾波器(4)固定在基板12上； . 6)使用膠水將分光片(5)、監(jiān)測器(6)裝配到基板(12)上； . 7)通過一體化耦合治具，調(diào)節(jié)管殼(11)與光纖的位置，調(diào)整至功率耦合至最大后，采用激光焊接將光纖插口(8)固定在管殼(11)上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，具體涉及一種DFB激光器。提出一種小型封裝的長距傳輸DFB激光器，管殼內(nèi)封裝有基板，基板的背面裝配有熱電制冷器，基板正面的上方位置焊接有電板，電板上焊接有DFB激光器芯片及背光監(jiān)測器，激光器芯片下方位置的基板上依次固定有準(zhǔn)直透鏡、光隔離器及分光片及監(jiān)測器，在光隔離器和分光片之間固定有濾波器。本發(fā)明在原有DFB激光器的結(jié)構(gòu)上，通過濾掉“0”電平的雜波，提升“1”電平的信號，從而提高消光比，加濾波器后的消光比能夠提升到8~10dB，輸出激光的傳輸距離可提高到40Km。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、工藝簡單、成本低廉，可有效提高激光器輸出激光的消光比，提高激光的傳輸距離。
【IPC分類】H01S5/06, H01S5/12
【公開號】CN104917048
【申請?zhí)枴緾N201510387885
【發(fā)明人】廖傳武, 張彩, 張文臣
【申請人】大連藏龍光電子科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月6日