專利名稱：光源封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光源封裝，尤其是指一種用在光通信領(lǐng)域能夠提供穩(wěn)定發(fā)光功率的光源封裝。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體激光器出現(xiàn)以后，已經(jīng)在許多領(lǐng)域應(yīng)用，像光通信、光記錄和光存儲。半導(dǎo)體激光器有邊發(fā)光型和面發(fā)光型兩種，邊發(fā)光型激光器因?yàn)樾枰y值電流值較高，所以許多新系統(tǒng)都采用面發(fā)光型激光器，尤其是垂直腔面發(fā)光型激光器，成本較低，而且容易制造和整合。在面發(fā)光型激光器應(yīng)用以前，先要進(jìn)行封裝，目的是為了消除外界對激光器性能的影響，如防止進(jìn)入灰塵、減輕環(huán)境溫度變化和組件老化等問題，而給半導(dǎo)體激光器提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境，以保證發(fā)光功率穩(wěn)定。
傳統(tǒng)的光源封裝請參照美國專利第5,835,514號。如圖1所示，該光源封裝1包括一底座3、一基座4、電性連接端子5、6與7、一光檢測器8、一激光器9、一封裝殼體2及一凸面分束器11。其中，光檢測器8固定在基座4的上表面；激光器9固定在光檢測器8上，且光檢測器8的接收面面積大于激光器9的光接收面積；底座3上方罩有一頂部開有窗口10的封裝殼體2，則激光器9與光檢測器8固定在該封裝殼體2內(nèi)；該窗10處固定一凸面分束器11，其為一球透鏡；電性連接端子5、6、7連接基座4且伸出封裝殼體2的底座3外，而使激光器9、光檢測器8與外接控制電路相連接。激光器9輸出激光束，該激光束一部分由凸面分束器11反射到光檢測器8的未被激光器9所遮蓋的光接收面上，光檢測器8對接收的激光束進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，輸出一大小與該接收光的功率成線性關(guān)系的電信號，然后通過電性連接端子5、7將該電信號傳輸?shù)竭B接在其間的一外接控制電路，從而對激光器9的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，以保持其發(fā)光功率的穩(wěn)定。
然而，上述光源封裝1有兩個缺點(diǎn)一、由于激光器9固定在光檢測器8上，且凸面分束器11為一球透鏡，所以激光器9所發(fā)出的光束經(jīng)凸面分束器11反射后會有一部份反射光1 4返回到激光器9，而導(dǎo)致其發(fā)光不穩(wěn)定。
二、請參閱圖2，是激光器9在環(huán)境溫度變化時的P1(發(fā)光功率)-I(驅(qū)動電流)特性曲線。當(dāng)環(huán)境溫度由T1升到T2時，P1-I特性曲線12便下移到曲線13的位置，即環(huán)境溫度發(fā)生變化時，同一驅(qū)動電流可使激光器9產(chǎn)生不同的發(fā)光功率。為了使激光器9的發(fā)光功率保持穩(wěn)定，必需通過一外接控制電路對激光器9的驅(qū)動電流作相應(yīng)調(diào)整，即對激光器9的部分反射光測量后，根據(jù)一定比率關(guān)系對激光器9的發(fā)光功率進(jìn)行控制。然而，如圖3所示，曲線23、24分別表示不同環(huán)境溫度T1、T2下激光器9的反射光功率P2與光檢測器8中光接收區(qū)X1-X2、X3-X4的關(guān)系曲線，即當(dāng)環(huán)境溫度由T1上升到T2時，光檢測器8中光接收區(qū)X1-X2、X3-X4的光場分布曲線由23下移為24，此時光檢測器8所接收到的光能量占總反射光能量的比例發(fā)生了變化，因總反射光功率與輸出光功率比率恒定，因此光檢測器8無法正確反映激光器9的輸出光功率，以致外接控制電路無法準(zhǔn)確控制激光器9，進(jìn)而使激光器9的發(fā)光功率不穩(wěn)定。
另一現(xiàn)有光源封裝方式是采用斜頂式封裝結(jié)構(gòu)，如圖4所示，該光源封裝111的激光器19與光檢測器20分隔固定在基座17上，分束器22采用平面結(jié)構(gòu)，用傾斜方式設(shè)置在殼體15的窗口21處。該結(jié)構(gòu)雖可消除反射光對激光器19的影響，然而，由于平面分束器22無法聚光，光檢測器20只接收部分反射光束，故探測的反射光占輸出光的比率不恒定，進(jìn)而使得外接控制電路無法對激光器19的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行精確控制，以致使激光器19的發(fā)光功率不穩(wěn)定。
另，參照圖5，25、26是在不同環(huán)境溫度T1、T2下激光器19反射光功率P3與光檢測器20上光接收區(qū)X1-X2的關(guān)系曲線。當(dāng)環(huán)境溫度由T1升到T2時，光檢測器20的光接收區(qū)X1-X2的光場分布由曲線25下移為曲線26，同樣使得外接控制電路無法對激光器19的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行精確控制，以致使激光器19的發(fā)光功率不穩(wěn)定。
有鑒于此，提供一種能保持光源輸出光功率穩(wěn)定的光源封裝非常必要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能保持光源輸出光功率穩(wěn)定的光源封裝。
本實(shí)用新型光源封裝的特征在于它包括一封裝殼體和一曲面透鏡，其中封裝殼體的頂部采用斜面結(jié)構(gòu)，該頂部上有一窗口，曲面透鏡安裝在窗口處，用來作為分束器，激光光源、光檢測器都固定在封裝殼體內(nèi)，而且光檢測器固定在激光光源一側(cè)。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)封裝殼體的頂部為斜面結(jié)構(gòu)，使反射光束不能回到激光光源中，從而不會對激光光源的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；且曲面透鏡對激光光源發(fā)出的發(fā)散光具有匯聚作用，因而光檢測器以較小的光接收區(qū)即可接收分束器所反射的全部光束，而使得在溫度變化時也可精確控制激光光源發(fā)光功率使其穩(wěn)定。

圖1是已有光源封裝的剖面視圖。
圖2是圖1光源封裝在不同環(huán)境溫度下的P1-I曲線。
圖3是圖1光源封裝中光檢測器在不同環(huán)境溫度下的P2-X曲線。
圖4是又一已有光源封裝的剖面視圖。
圖5是圖4光源封裝中光檢測器在不同環(huán)境溫度下的P3-X曲線。
圖6是本實(shí)用新型光源封裝的剖面視圖。
圖7是圖6光源封裝中光檢測器在不同環(huán)境溫度下的P4-X曲線。
具體實(shí)施方式請參閱圖6，是本實(shí)用新型光源封裝27的剖面視圖。該光源封裝27主要包括一底座29、一基座30、電性連接端子31、32與33、一激光器39、一光檢測器40、一封裝殼體28、一曲面透鏡36及一外接控制電路34。其中該激光器39固定在基座30上，光檢測器40也固定在基座30而且位在激光器39的一側(cè)，電性連接端子31、32、33與基座30上的電路連接并自底座29中伸出，封裝殼體28罩設(shè)在基座30上方，將激光器39與光檢測器40密封在其中。
該封裝殼體28的頂部為斜面結(jié)構(gòu)，其上開有一窗口35，該窗口35處固定一曲面透鏡36，其包括凸面37，其中，該凸面37的曲率值較大并經(jīng)特定選擇，即應(yīng)以激光器39的反射光束在它工作溫度范圍內(nèi)都能全部被光檢測器40所接收為準(zhǔn)，且該曲面透鏡36的曲率中心是位在封裝殼體28靠光檢測器40一側(cè)。當(dāng)激光器39輸出光發(fā)射到曲面透鏡36時，經(jīng)由凸面37分成兩束，即透射光束51與反射光束52，透射光束51穿過曲面透鏡36作為信號光載波，反射光束52投射到光檢測器40作為檢測反饋光。
因?yàn)楣庠捶庋b27中封裝殼體28的頂部為斜面結(jié)構(gòu)，故反射光將不能反射到激光器39中，從而避免反射光對激光器39穩(wěn)定性的影響。另外，由于采用對反射光具有匯聚作用的曲面透鏡36，故激光器39的全部反射光束均可被光檢測器40所接收。請參閱圖7，41、42是在不同環(huán)境溫度T1、T2下激光器39的反射光功率P4與光檢測器40光接收區(qū)X1-X2的關(guān)系曲線。當(dāng)環(huán)境溫度由T1升到T2，光檢測器40光接收區(qū)X1-X2的光場分布曲線由41下移為42，但曲面透鏡36仍將反射光束52全部匯聚到光接收區(qū)X1-X2，使光檢測器40即便在不同環(huán)境溫度T1、T2下也可接收全部反射光，因此只要在激光器39工作溫度范圍內(nèi)，該光檢測器40所接收到的反射光與激光器39發(fā)出的光功率比值趨于恒定，即呈一線性關(guān)系，從而避免已有技術(shù)中由于只有部分反射光被光檢測器所接收而引起的測量偏差，進(jìn)而外接控制電路34可精確控制激光器39的發(fā)光強(qiáng)度，使它發(fā)光功率穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種光源封裝，其是與一外接控制電路相連，包括一上面布設(shè)電路的基座和一封裝殼體，該基座上固定有發(fā)光組件和光檢測器，該封裝殼體是罩設(shè)在基座上方，將發(fā)光組件和光檢測器密封于其中，它包括一頂部，其特征在于該封裝殼體頂部安置有一曲面透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的光源封裝，其特征在于該外接控制電路、發(fā)光組件、光檢測器均與基座上的電路構(gòu)成電性連接。
3.如權(quán)利要求1所述的光源封裝，其特征在于該頂部為斜面結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的光源封裝，其特征在于該封裝殼體頂部開有一窗口。
5.如權(quán)利要求4所述的光源封裝，其特征在于該曲面透鏡是設(shè)置在該封裝殼體頂部的窗口處。
6.如權(quán)利要求1所述的光源封裝，其特征在于該發(fā)光組件為一面發(fā)光型激光器。
7.如權(quán)利要求1所述的光源封裝，其特征在于該光源封裝可將光檢測器測得的信號傳輸?shù)酵饨涌刂齐娐分小?br> 8.如權(quán)利要求1所述的光源封裝，其特征在于該曲面透鏡的曲率中心是位在該封裝殼體靠光檢測器的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的光源封裝，其特征在于該曲面透鏡的曲率應(yīng)以發(fā)光組件的反射光束全部被光檢測器接收為準(zhǔn)。
專利摘要一種光源封裝,主要包括一封裝殼體、一激光光源、一光檢測器和一曲面透鏡。該激光光源和光檢測器固定在封裝殼體內(nèi)的一基座上,封裝殼體的頂部為斜面結(jié)構(gòu),其上有一窗口,曲面透鏡固定在該窗口上,曲面透鏡的曲率中心位于激光光源的一側(cè)。該激光光源發(fā)出的光經(jīng)過曲面透鏡時分成兩束,一束是透射光,用來作為光信號載波;另一束是反射光,全部投射到光檢測器上,該光檢測器根據(jù)所測得的光信號,調(diào)整激光光源的外接控制電路,而精確控制激光光源的發(fā)光功率。
文檔編號H01L33/00GK2489347SQ0124261
公開日2002年5月1日 申請日期2001年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月10日
發(fā)明者李中元 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司