一種半導(dǎo)體激光器單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光器單元。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體激光器因其獨(dú)特的芯片化結(jié)構(gòu)，具有光電直接轉(zhuǎn)換、體積小、壽命長、集成度高等優(yōu)勢，在光通信、光存儲(chǔ)、光傳感等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。常用的大功率半導(dǎo)體激光器輸出光譜較寬，且隨著電流增大，光譜中心波長會(huì)向長波方向漂移，同時(shí)，常規(guī)半導(dǎo)體激光器對外部溫度變化非常敏感，在外部環(huán)境溫度變化時(shí)，光譜中心波長也會(huì)發(fā)生較大漂移，而由于體布拉格光柵(VBG)的波長選擇性和角度選擇性，使得其能壓窄線寬，且在大電流范圍內(nèi)和大的溫度范圍內(nèi)光譜的中心波長基本不變，因此，通常會(huì)利用VBG作為半導(dǎo)體激光器的外腔，以克服上述問題，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器的窄線寬穩(wěn)頻輸出。
[0003]為了保持半導(dǎo)體激光器的工作溫度，通常會(huì)將半導(dǎo)體激光器封裝于熱沉上，而為了安裝VBG，通常采用在熱沉的前端面安裝孔的上方直接粘一塊較薄的平板玻璃或是其他金屬塊，作為VBG元件的底座，由于底座所用材料的熱膨脹系數(shù)與熱沉所用材料的熱膨脹系數(shù)不同且較薄，極易導(dǎo)致其與VBG元件的接觸面在溫度變化時(shí)產(chǎn)生較大的變形，從而導(dǎo)致VBG元件鎖波失效或性能變差。且在粘接過程中，由于粘接點(diǎn)與芯片距離過近，極易導(dǎo)致膠體污染芯片。此外，為了克服溫度變化導(dǎo)致的變形，還可使用大塊熱沉在遠(yuǎn)離芯片的位置安裝VBG元件，但是這種結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，體積大，成本高，且會(huì)帶來封裝困難的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述問題，本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體激光器及其安裝方法。所述半導(dǎo)體激光器，包括:
[0005]熱沉；
[0006]半導(dǎo)體激光器芯片，被安裝于熱沉上；
[0007]快軸準(zhǔn)直鏡，用于對所述芯片發(fā)出的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直；
[0008]體布拉格光柵(VBG)，用作半導(dǎo)體激光器的外腔；
[0009]VBG底座，用于安裝設(shè)置VBG，
[0010]其特征在于，所述VBG底座的前端設(shè)有U型槽，通過在U型槽兩側(cè)底部與熱沉的接觸面處點(diǎn)膠，使VBG底座與熱沉連接固定，所述U型槽兩內(nèi)側(cè)之間的距離大于所述快軸準(zhǔn)直鏡的寬度以及芯片的寬度。
[0011 ]其中，所述底座的熱膨脹系數(shù)與熱沉的熱膨脹系數(shù)相同。
[0012]其中，所述底座與所述熱沉的材料相同或不同。
[0013]其中，所述底座和所述熱沉均由紫銅制得。
[0014]其中，所述底座的厚度為長度的至少30%，優(yōu)選至少40%。采用上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實(shí)用新型的激光器具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、低成本、易于封裝等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的側(cè)視圖；
[0016]圖2所示為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的俯視圖；
[0017]圖3和圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器的點(diǎn)膠位置示意圖。
[0018]其中，1:半導(dǎo)體激光器芯片；2:半導(dǎo)體激光器熱沉，此處為C-MOUNT; 3:FAC準(zhǔn)直鏡；4: VBG底座;5: VBG; 6: U型槽;7:熱沉安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)包括:熱沉2，其上具有安裝孔;半導(dǎo)體激光器芯片I，被安裝于熱沉2的上表面;準(zhǔn)直鏡3，用于對所述芯片I發(fā)出的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直，此處優(yōu)選使用非球面準(zhǔn)直鏡;VBG 5，用作半導(dǎo)體激光器的外腔;VBG底座4，用于安裝設(shè)置VBG。從所述芯片I發(fā)出的光經(jīng)由快軸準(zhǔn)直鏡3快軸準(zhǔn)直后，到達(dá)VBG 5。滿足VBG光柵方程的入射光將被VBG反射，經(jīng)由所述準(zhǔn)直鏡3再次回到激光器，與所述激光器芯片構(gòu)成新的諧振腔，形成窄帶且頻率穩(wěn)定的激光輸出，達(dá)到波長鎖定的目的。
[0020]在本實(shí)施例中，參見圖1，VBG底座4的前端設(shè)有U型槽，VBG底座4通過在U型槽兩側(cè)底部與熱沉2的接觸面處點(diǎn)膠與熱沉2連接固定，U型槽兩側(cè)之間的距離大于快軸準(zhǔn)直鏡3的寬度，以避免從接觸面溢出的膠污染快軸準(zhǔn)直鏡3和芯片I。
[0021]熱沉2通常由熱導(dǎo)率高的紫銅形成，當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)的透明玻璃制造底座4時(shí)，底座4的熱膨脹系數(shù)通常與熱沉2不同，此時(shí)，在芯片I工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)導(dǎo)致熱沉2和底座4之間的變形差，從而導(dǎo)致VBG 5發(fā)生位移，使得諧振腔失調(diào)，鎖波效果失效。為此優(yōu)選采用與形成熱沉2的材料的熱膨脹系數(shù)相同的紫銅或其他金屬材料來形成底座4，以減少溫度影響產(chǎn)生的變形差，同時(shí)還可使底座4的厚度盡可能厚且均勻一致，優(yōu)選底座4的厚度為底座4的長度的至少30%，更優(yōu)選至少40%，以確保在溫度變化時(shí)，底座4與VBG的接觸面之間的變形量最小。熱沉2優(yōu)選采用C-MOUNT、B-M0UNT、扁平熱沉等封裝形式。
[0022]此外，以上實(shí)施例不僅可用于帶安裝孔的C-M0UNT、B-M0UNT、扁平熱沉等封裝形式，還可用于不帶安裝孔的或是將快軸準(zhǔn)直鏡3和VBG底座4 一體成型的結(jié)構(gòu)。
[0023]最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制，并且在應(yīng)用上可以延伸到其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，同時(shí)認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體激光器，包括: 熱沉； 半導(dǎo)體激光器芯片，被安裝于熱沉上； 準(zhǔn)直鏡，用于對所述芯片發(fā)出的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直； 體布拉格光柵(VBG)，用作半導(dǎo)體激光器的外腔； VBG底座，用于安裝設(shè)置VBG， 其特征在于，所述VBG底座的前端設(shè)有U型槽，通過在U型槽兩側(cè)底部與熱沉的接觸面處點(diǎn)膠，使VBG底座與熱沉連接固定，所述U型槽兩內(nèi)側(cè)之間的距離大于所述準(zhǔn)直鏡的寬度以及芯片的寬度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述底座的熱膨脹系數(shù)與熱沉的熱膨脹系數(shù)相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述底座與所述熱沉的材料相同或不同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述底座和所述熱沉均由紫銅制得。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述底座的厚度為長度的至少30%。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體激光器，包括：熱沉；半導(dǎo)體激光器芯片，被安裝于熱沉上；準(zhǔn)直鏡，用于對所述芯片發(fā)出的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直；體布拉格光柵（VBG），用作半導(dǎo)體激光器的外腔；VBG底座，用于安裝設(shè)置VBG，其中，所述VBG底座的前端設(shè)有U型槽，通過在U型槽兩側(cè)底部與熱沉的接觸面處點(diǎn)膠，使VBG底座與熱沉連接固定，所述U型槽兩內(nèi)側(cè)之間的距離大于所述準(zhǔn)直鏡的寬度以及芯片的寬度。根據(jù)本實(shí)用新型的半導(dǎo)體激光器具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、低成本、易于封裝等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01S5/00, H01S5/022
【公開號】CN205355526
【申請?zhí)枴緾N201620090927
【發(fā)明人】劉玉鳳, 馬寧, 周鵬磊, 王瑞松, 董琳琳, 郭 東, 姜再欣, 郭維振, 郭在征, 白永剛
【申請人】北京杏林睿光科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月29日