[实用新型]一种温度可控雪崩光电二极管组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雪崩光电二极管APD(Avalanche Photo Diode)组件，具体涉及一种温度可控雪崩光电二极管组件。

背景技术

雪崩光电二极管组件借助于APD内部强电场作用产生雪崩倍增效应，具有极高的内部增益(可达10～100量级)，因此作为一种高灵敏度、能精确接收数据和测量光功率的光电探测器组件，广泛应用于光纤传感、光纤通信网络中。然而雪崩光电二极管组件随温度的漂移，会严重影响其增益稳定性，甚至引起测量精度的恶化。目前，为使雪崩光电二极管组件的增益不随温度变化，根据APD的增益是其偏压V和温度T的函数，两参数共同决定APD的增益，而且在维持APD增益恒定的条件下，其偏压V和温度T之间存在一定的关系。因此采用控制APD的偏压V使之随温度T按一定规律的改变，这样就可以维持APD增益基本稳定。但是，该种方法需要提供一个高精度的温度转换电路，将APD的管芯温度T转换成模拟电压信号后再通过APD的偏压控制单元，调制APD偏压V，从而达到稳定APD工作增益的目的。此方法具有成本高、控制精度低以及APD工作温度控制范围小，如仅在0°～+50℃范围内，其增益控制精度可达0.5％等缺点。

实用新型内容

本实用新型提供一种温度可控雪崩光电二极管组件，APD工作温度可控制在环境温度-40°～+85℃范围内的某个恒定值。

为实现以上发明目的，本实用新型是提供一种温度可控雪崩光电二极管组件，包括一封装外壳，该外壳内设有：一APD芯片和与其相邻设置的一温度传感器、一热沉、一光信号输入光纤和一半导体致冷器，所述温度传感器和所述半导体致冷器连接温度控制电路，所述热沉的底部安装半导体致冷器，所述APD芯片连同温度传感器一起粘装于所述热沉的上表面，所述光纤通过低温玻璃与热沉固定并将输入光信号耦合至所述APD芯片接收将光信号转换为电信号输出。

所述温度传感器为一热敏电阻。

所述封装外壳为双列直插封装。

所述封装外壳为蝶型封装。

所述封装外壳为同轴封装。

上述结构中，由于APD芯片接收从光纤输入的光信号，进入APD耗尽层，在APD的偏压作用下，产生雪崩效应，转换成电信号输出，当APD芯片工作温度偏离设定温度时，由于高灵敏度温度传感器与温度控制电路连接，将温度变化信号传递至同样与温度控制电路相连的半导体制冷器，使半导体致冷器根据设定的温度大小加热或制冷，保证APD芯片在环境温度为-40°～+85℃范围内，雪崩光电二极管的封装外壳内温度保持在预置温度，如25℃，其温度控制精度可达到+/-0.1℃，从而保证APD的工作增益的稳定性。

附图说明

图1表示本实用新型温度可控雪崩光电二极管组件第一实施例结构示意图；

图2表示本实用新型温度可控雪崩光电二极管组件第二实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。

如图1和图2所示的温度可控雪崩光电二极管组件，包括一封装外壳，该外壳内设有：一APD芯片1和与其相邻设置的一温度传感器2、一热沉3、一光信号输入光纤4和一半导体致冷器5，温度传感器2和半导体致冷器5连接温度控制电路，热沉3的底部安装半导体致冷器5，APD芯片1连同温度传感器2一起粘装于热沉3的上表面，光纤4通过低温玻璃与热沉3固定并将输入光信号耦合至APD芯片1接收，将光信号转换为电信号输出。其中，温度传感器2为一热敏电阻。对于图1所示结构，封装外壳可以是双列直插封装、蝶型封装，对于图2所示结构，封装外壳可以同轴封装。