專利名稱：用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種光電組件，尤其是指一種用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件。
背景技術(shù)：
因特網(wǎng)提供一個(gè)便利的信息交換平臺(tái)。由于音頻或視頻等信息傳輸量曰益 增大，傳統(tǒng)客戶端的傳輸電纜的最大傳輸速度逐漸不敷使用，促使光纖逐漸取 代傳統(tǒng)電纜，以提供使用者更大的信息傳輸量。
為了進(jìn)一步提高光纖的信息傳輸量，常會(huì)釆用波分復(fù)用(WDM， Wavelength Division Multiplex)技術(shù)，使多個(gè)具有不同波長(zhǎng)的光線同時(shí)在一條光纖中進(jìn)行 傳輸，以提高整體的信息傳輸量。
以往的三波長(zhǎng)雙向多任務(wù)傳輸，具有光發(fā)射次模塊(TOSA, Transmitter optical subassembly )，以及搭配光發(fā)射次模塊的光接收次模塊(ROSA, Receiver optical subassembly )。其中，該光發(fā)射次模塊具有各自分別以金屬罐(TO-can) 進(jìn)行封裝的兩個(gè)激光組件以及一個(gè)檢光組件。
然而，由于上述光發(fā)射次模塊的構(gòu)造較為復(fù)雜，伴隨的零件及組裝成本較 高，以致阻礙了光纖通信的普及。因此，如何簡(jiǎn)化構(gòu)造并降低制作成本，已成 為業(yè)內(nèi)人士重要的開發(fā)方向。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組 件，可使具有該雙波長(zhǎng)激光組件的光發(fā)射次模塊具有較簡(jiǎn)化的構(gòu)造及較低的制 作成本。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，包含封 蓋、與該封蓋配合形成容置空間的基座、設(shè)置在該基座上并位于該容置空間內(nèi)
5的第一激光芯片，以及設(shè)置在該基座上并位于該容置空間內(nèi)的第二激光芯片； 封蓋包含蓋體及嵌設(shè)在該蓋體上的透鏡；該第一激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第一 激光光線；該第二激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第二激光光線。
本發(fā)明借由將波長(zhǎng)不同的該第一激光芯片及該第二激光芯片共同設(shè)置在該 基座與該封蓋形成的容置空間內(nèi)，以得到發(fā)出兩種不同波長(zhǎng)的激光光線的雙波 長(zhǎng)激光組件，可使具有該雙波長(zhǎng)激光組件的光發(fā)射次模塊具有較簡(jiǎn)化的構(gòu)造及 較低的制作成本。


圖1為本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的示意圖2為圖1的雙波長(zhǎng)激光組件的截面圖3為本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的截面圖4為該第二較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的另一實(shí)施例的示意圖5為該第二較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的又一實(shí)施例的示意圖6為本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的截面圖7為該第三較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的另一實(shí)施例的示意圖8為該第三較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的又一實(shí)施例的示意圖9為該第三較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的再一實(shí)施例的示意圖IO為本發(fā)明的第四較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的截面圖11為圖10的雙波長(zhǎng)激光組件的俯視圖12為圖10的雙波長(zhǎng)激光組件的側(cè)視圖13為第四較佳實(shí)施例的雙波長(zhǎng)激光組件的另一實(shí)施例的示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
10封蓋 11蓋體
12透鏡 20基座
21底板 22凸柱
220頂設(shè)置面 221側(cè)設(shè)置面23金屬弓
30次基座
40次基座
50第 52第 61第
激光芯片 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu) 發(fā)光區(qū)
51第一發(fā)光區(qū)
60第二激光芯片
62第二脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)
70容
100雙波長(zhǎng)激光組件
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，在以下配合參考附圖的四個(gè)較佳實(shí)施例中，將可 清楚地說(shuō)明。
如圖l及圖2所示，本發(fā)明的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件100的第一 較佳實(shí)施例，主要包含封蓋(TO cap) 10、基座(TO header) 20、第一激光芯 片50，以及第二激光芯片60。
該封蓋IO包含蓋體11及嵌設(shè)在該蓋體11上的透鏡12，在本實(shí)施例中， 該透鏡12為球狀透鏡，實(shí)際實(shí)施時(shí)，透鏡的形狀不以此限。
該基座20由金屬材質(zhì)所制成，其包含與該封蓋10配合形成容置空間70(見 圖2)的底板21，以及穿設(shè)該底板21并突伸在該容置空間70內(nèi)的兩個(gè)或兩個(gè) 以上金屬引腳23。該基座20與該封蓋10配合構(gòu)成金屬罐(TO-can)。本實(shí)施 例的金屬罐型為TO-46型，實(shí)際實(shí)施時(shí)不以此限，也可為TO-56型式或其它種 類的TO型式。
該第一激光芯片50與該第二激光芯片60鄰近地設(shè)置在該基座20的底板 21的上表面，且該第一激光芯片50及第二激光芯片60分別朝向該透鏡12發(fā) 出第一激光光線及第二激光光線。
該第一激光芯片50為由半導(dǎo)體材質(zhì)所制成的垂直共振腔面射型激光 (VCSEL, vertical cavity surface emitting laser )芯片，而第二激光芯片60貝寸為 由半導(dǎo)體材質(zhì)制成的水平共振腔面射型激光(HCSEL, horizontal cavity surface emitting laser)芯片。實(shí)際實(shí)施時(shí)，可使第一激光芯片50及第二激光芯片60都為垂直共振腔面射型激光，或都為水平共振腔面射型激光。
在本實(shí)施例中，該第一激光芯片50所發(fā)的第一激光光線的波長(zhǎng)約為1310 納米，該第二激光芯片60所發(fā)的第二激光光線的波長(zhǎng)約為1550納米。然而實(shí) 際實(shí)施時(shí)，第一激光光線及第二激光光線的波長(zhǎng)不限于此，可視實(shí)際情況予以 變化，但是第一激光光線的波長(zhǎng)不同于第二激光光線的波長(zhǎng)。
如圖3所示，本發(fā)明的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件100的第二較佳實(shí) 施例，與第一較佳實(shí)施例大致相同，不同之處在于本較佳實(shí)施例還包含設(shè)置在 該基座20的底板21與該第二激光芯片60之間的次基座40。
該次基座40設(shè)置在該底板21的上表面。在本實(shí)施例中，該次基座40可由 硅材質(zhì)(如硅晶圓)所制成，實(shí)際實(shí)施時(shí)不以此限，可由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì) 所制成。
該第一激光芯片50設(shè)置在該底板21的上表面，且鄰近于該次基座40。該 第二激光芯片60則設(shè)置在該次基座40上，且該第一激光芯片50及第二激光芯 片60分別朝向該透鏡12發(fā)出第一激光光線及第二激光光線。
借著設(shè)置該次基座40墊高第二激光芯片60，使第一激光芯片50與第二激 光芯片60處于不同的高度，可使該第一激光芯片50稍微重疊于該第二激光芯 片60,以使該第一激光芯片50所發(fā)出的第一激光光線更靠近于該第二激光芯 片60所發(fā)出的第二激光光線。
此外，如圖4所示，也可在該基座20的底板21與該第一激光芯片50之間 設(shè)置次基座30,以墊高該第一激光芯片50的高度?；蛘?，如圖5所示，在該 基座20的底板21與該第一激光芯片50之間，以及該基座20的底板21與該第 二激光芯片60之間，分別設(shè)置次基座30、次基座40，各用以調(diào)整第一激光芯 片50或第二激光芯片60與透鏡12的相對(duì)位置，以獲得較佳的光學(xué)性能。該次 基座30、 40可由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
如圖6所示，本發(fā)明的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件100的第三較佳實(shí) 施例，與第一較佳實(shí)施例大致相同，其不同之處在于本較佳實(shí)施例的基座20 還包含由底板21上表面朝該容置空間70內(nèi)突伸的凸柱22。該凸柱22包含面對(duì)該透鏡12的頂設(shè)置面220及與該頂設(shè)置面220鄰接的側(cè)設(shè)置面221。
并且，在本較佳實(shí)施例中，該第一激光芯片50為由半導(dǎo)體材質(zhì)制成的邊射 型激光芯片，且該第一激光芯片50設(shè)置在該側(cè)設(shè)置面221上且可朝向該透鏡 12發(fā)出第一激光光線。該第二激光芯片60可為由半導(dǎo)體材質(zhì)所制成的垂直共 振腔面射型激光芯片或水平共振腔面射型激光芯片，且該第二激光芯片60設(shè)置 在該頂設(shè)置面220上且朝向該透鏡12發(fā)出第二激光光線。
借由該基座20的凸柱22所提供的側(cè)設(shè)置面221，可供邊射型的激光芯片 設(shè)置在側(cè)設(shè)置面221上，以朝向該透鏡12發(fā)出激光光線。
此外，如圖7所示，還可在該凸柱22的側(cè)設(shè)置面221與該第一激光芯片 50之間設(shè)置用以調(diào)整第一激光芯片50與透鏡12的相對(duì)位置的次基座30?；蛉?圖8所示，在該凸柱22的頂設(shè)置面220與該第二激光芯片60之間設(shè)置用以調(diào) 整第二激光芯片60與該透鏡12的相對(duì)位置的次基座40。并且，還可如圖9所 示，在該側(cè)設(shè)置面221與該第一激光芯片50之間設(shè)置用以調(diào)整第一激光芯片 50與透鏡12的相對(duì)位置的次基座30，并在該頂設(shè)置面220與該第二激光芯片 60之間設(shè)置用以調(diào)整第二激光芯片60與透鏡12的相對(duì)位置的次基座40，以獲 得較佳的光學(xué)性能。該次基座30、 40可由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
如圖IO所示，本發(fā)明的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件IOO的第四較佳實(shí) 施例，與第三較佳實(shí)施例大致相同，不同之處在于本較佳實(shí)施例的該第二激光 芯片60與該第一激光芯片50同為由半導(dǎo)體材質(zhì)制成的邊射型激光芯片，且該 第二激光芯片60設(shè)置在該側(cè)設(shè)置面221上，并位于該第一激光芯片50與該底 板21之間。
并且，本較佳實(shí)施例還包含設(shè)置在該第二激光芯片60與該側(cè)設(shè)置面221 之間的次基座40。在本實(shí)施例中，該次基座40為硅材質(zhì)(如硅晶圓)所制成， 實(shí)際實(shí)施時(shí)則不以此限，可為由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
如圖IO及圖ll所示，該第一激光芯片50朝向該透鏡12的表面具有可發(fā) 出第一激光光線的第一發(fā)光區(qū)51 (見圖11)。該第二激光芯片60朝向該透鏡 12的表面具有可發(fā)出第二激光光線的第二發(fā)光區(qū)61 (見圖11 )。在本實(shí)施例中，該第一激光芯片50所發(fā)的第一激光光線的波長(zhǎng)為1310納 米，該第二激光芯片60所發(fā)的第二激光光線的波長(zhǎng)為1550納米。然而實(shí)際實(shí) 施時(shí)，第一激光光線及第二激光光線的波長(zhǎng)不限于此，可視實(shí)際情況予以變化， 但是第一激光光線的波長(zhǎng)需不同于第二激光光線的波長(zhǎng)。
借由該次基座40墊高該第二激光芯片60與該側(cè)設(shè)置面221的距離，使該 第二發(fā)光區(qū)61可不受該第一激光芯片50的阻擋而可直接面對(duì)該透鏡12,借此， 使該第一發(fā)光區(qū)51所發(fā)的第一激光光線及該第二發(fā)光區(qū)61所發(fā)的第二激光光 線兩者都可直接發(fā)射至透鏡12。
并且，如圖11及圖12所示，該第一激光芯片50在其遠(yuǎn)離側(cè)設(shè)置面221的 表面上還形成垂直該第一發(fā)光區(qū)51延伸的第一脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)52。并且，該第二激 光芯片60在其遠(yuǎn)離側(cè)設(shè)置面221的表面上還形成垂直該第二發(fā)光區(qū)61的第二 脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)62，該第一脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)52及該第二脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)62為用以產(chǎn)生激光的共振 腔，該第二脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)62的延伸方向大致平行于該第一脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)52的延伸方向。
此外，如圖13所示，還可在該第一激光芯片50與該側(cè)設(shè)置面221之間設(shè) 置另一個(gè)次基座30，以調(diào)整第一激光芯片50與透鏡12的相對(duì)位置，借以獲得 較佳的光學(xué)性能。該次基座30可由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
需要注意的是，為了使第一激光芯片50及第二激光芯片60的激光光線可 不受遮蔽地經(jīng)由透鏡12而發(fā)射至外界，該第二激光芯片60與該側(cè)設(shè)置面221 之間的次基座40的厚度需大于該第一激光芯片50與該側(cè)設(shè)置面221之間的次 基座30的厚度，使第二激光芯片60與該側(cè)設(shè)置面221之間的距離大于第一激 光芯片50與該側(cè)設(shè)置面221之間的距離，以使該第二激光芯片60可不受該第 一激光芯片50的阻擋而可直接面對(duì)該透鏡12,借此，使該第一激光芯片50所 發(fā)的第一激光光線及該第二激光芯片60所發(fā)的第二激光光線兩者都可直接發(fā) 射至透鏡12。
綜上所述，本發(fā)明將波長(zhǎng)不同的第一激光芯片50及第二激光芯片60共同 設(shè)置在基座20上，可得到以單一金屬罐進(jìn)行封裝且可發(fā)出兩種不同波長(zhǎng)的激光 光線的雙波長(zhǎng)激光組件。本發(fā)明的雙波長(zhǎng)激光組件僅需搭配另一金屬罐封裝的檢光組件，便可構(gòu)成三波長(zhǎng)雙向傳輸所需的光發(fā)射次模塊，由于該光發(fā)射次模 塊僅具有兩顆金屬罐封裝的組件，在構(gòu)造上較以往簡(jiǎn)化，可降低零件及組裝成 本，確實(shí)達(dá)成本發(fā)明的功效。
以上所述者僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。 凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所作的等效變化與修飾，都涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，該雙波長(zhǎng)激光組件包含封蓋，包含蓋體及嵌設(shè)在該蓋體上的透鏡；基座，與該封蓋配合形成容置空間；第一激光芯片，設(shè)置在該基座上并位于該容置空間內(nèi)，該第一激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第一激光光線；及第二激光芯片，設(shè)置在該基座上并位于該容置空間內(nèi)，該第二激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第二激光光線。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所 述第一激光芯片及所述第二激光芯片為由半導(dǎo)體材質(zhì)所制成的垂直共振腔面射 型激光芯片或水平共振腔面射型激光芯片。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，還包含設(shè)在該基座的底板與該第二激光芯片之間，或該基座的底板與該第一激光 芯片之間的次基座。
4、 如權(quán)利要求3所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所述的次基座由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
5、 如權(quán)利要求2所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，還 包含分別設(shè)在該基座的底板與該第二激光芯片之間以及該基座的底板與該第一 激光芯片之間的兩個(gè)次基座。
6、 如權(quán)利要求5所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所述次基座由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
7、 如權(quán)利要求l所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所 述基座包含底板，以及由該底板朝該容置空間內(nèi)突伸的凸柱，該凸柱包含頂設(shè) 置面及與該頂設(shè)置面鄰接的側(cè)設(shè)置面，該第一激光芯片設(shè)置在該側(cè)設(shè)置面上， 該第二激光芯片則設(shè)置在該頂設(shè)置面上。
8、 如權(quán)利要求7所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所述第一激光芯片為由半導(dǎo)體材質(zhì)制成的邊射型激光芯片，而所述第二激光芯片 為由半導(dǎo)體材質(zhì)所制成的垂直共振腔面射型激光芯片或水平共振腔面射型激光芯片。
9、 如權(quán)利要求8所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，還 包含設(shè)在所述頂設(shè)置面與該第二激光芯片之間，或所述側(cè)設(shè)置面與該第一激光 芯片之間的次基座。
10、 如權(quán)利要求9所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 所述次基座由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
11、 如權(quán)利要求8所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 還包含分別設(shè)在該頂設(shè)置面與該第二激光芯片之間以及該側(cè)設(shè)置面與該第一激 光芯片之間的兩個(gè)次基座。
12、 如權(quán)利要求ll所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 所述次基座由絕緣材質(zhì)或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
13、 如權(quán)利要求l所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 所述基座包含底板，以及由該底板朝該容置空間內(nèi)突伸的凸柱，該凸柱包含側(cè) 設(shè)置面，該雙波長(zhǎng)激光組件還包含設(shè)置在該側(cè)設(shè)置面上的次基座，該第一激光 芯片設(shè)置在該側(cè)設(shè)置面上，該次基座位于該第一激光芯片與該基座的底板之間， 該第二激光芯片設(shè)置在該次基座上。
14、 如權(quán)利要求13所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所述第一激光芯片及第二激光芯片由半導(dǎo)體材質(zhì)制成的邊射型激光芯片。
15、 如權(quán)利要求14所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，所述第一激光芯片還包含第一脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，所述第二激光芯片還包含第二脊?fàn)罱Y(jié) 構(gòu)，該第一脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的延伸方向大致平行于該第二脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的延伸方向。
16、 如權(quán)利要求15所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 所述次基座由絕緣材質(zhì)所制成或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
17、 如權(quán)利要求15所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于，還包含設(shè)置在該第一激光芯片與該側(cè)設(shè)置面之間的另一個(gè)次基座，且設(shè)置在該 第二激光芯片與該側(cè)設(shè)置面之間的次基座的厚度大于設(shè)置在該第一激光芯片與 該側(cè)設(shè)置面之間的次基座的厚度。
18、如權(quán)利要求17所述的用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，其特征在于， 所述次基座由絕緣材質(zhì)所制成或?qū)щ姴馁|(zhì)所制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于光纖通信的雙波長(zhǎng)激光組件，包含封蓋、與該封蓋配合形成容置空間的基座、設(shè)置于該基座上并位于該容置空間內(nèi)的第一激光芯片，以及設(shè)置在該基座上并位于該容置空間內(nèi)的第二激光芯片；封蓋包含蓋體及嵌設(shè)在該蓋體上的透鏡；該第一激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第一激光光線；該第二激光芯片朝向該透鏡發(fā)出第二激光光線；借由將波長(zhǎng)不同的該第一激光芯片及該第二激光芯片共同設(shè)置在該基座與該封蓋形成的容置空間內(nèi)，可得到可發(fā)出兩種不同波長(zhǎng)的激光光線的雙波長(zhǎng)激光組件。
文檔編號(hào)H04B10/02GK101587216SQ200810081898
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者劉上誠(chéng), 吳承儒, 吳昌成, 潘金山 申請(qǐng)人:光環(huán)科技股份有限公司