[发明专利]一种密集光源光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通讯领域，尤其涉及一种密集光源光学系统。

背景技术

在各种类型的光学系统的设计实现中，安排单管激光二极管安装在独立介质散热器(“底座”)和串联电驱动是众所周知的。在创建更复杂的更高集成度的集成光学系统的兴趣中，最好将这些单发射激光二极管尽可能互相接近，同时保持其发射区的光学对准和保持独立控制每一个单独设备的能力。因此，在更高程度上的集成需要单独把每个激光二极管放在附带的独立底座上成为问题。在密集地安排中，这类的独立位置必然会导致一个激光二极管相对于其他激光二极管的发射器区对准误差。

在试图形成密集间隔的激光二极管安排时出现的其他问题与形成最终产品所用的制造步骤的特定顺序有关。即后来的制造工序，提高激光基座组合的温度可能导致以前对准激光——底座元件失配。这可能发生，例如，当一个高温过程导致激光基板粘结材料“回流”和产生错位。

发明内容

本发明需要解决以前工作存在的需求，涉及单管激光二极管配置，更特别的是，密集的单发射激光二极管的安排。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种密集光源光学系统，其特征在于，包含多个独立的单发射激光二极管，散热材料基板，所述基板上表面沉积有多个独立的金属化区域，所述独立的单发射激光二极管，分别放置接触所述金属化区域中相应的一个。

进一步的，所述多个独立的单发射激光二极管组成集成激光器结构，所述集成激光器结构包括多个发射区，所述集成激光器结构与所述密集光源光学系统的底座接触。

进一步的，所述集成激光器结构包括多个垂直布置的沟槽，以使得所述发射区域相互分离。

进一步的，所述金属化区域是随着向下延伸的金属单层多个沟槽形成的分立金属化区域。

进一步的，所述多个沟槽在所述相邻的单发射激光二极管之间提供隔离。

进一步的，所述集成激光器结构包括一个单独发光区的一维阵列。

进一步的，所述集成激光器结构包括一个基于晶片的配置，所述基于晶片的配置包括一个单独光发射区的二维阵列。

进一步的，所述密集光源光学系统的底座的热膨胀系数由所述集成激光器结构的热膨胀系数决定。

进一步的，所述集成激光器结构包括一个GaAs基结构。

进一步的，所述底座的热膨胀系数在3x10-6到10x10-6范围内。

进一步的，所述底座材料中还包括Cu₂₀W。

一种制作单个底座支撑多个密集的单发射激光二极管的方法，包括如下步骤：

(1)提供集成激光器结构，包括与激光二极管阵列相关的光发射区阵列；

(2)提供一个散热底座包括一个顶部金属接触层；

(3)连接集成激光器结构到散热底座；

(4)单一化步骤(3)创建的安排，分离光发射区和多个密集单管激光二极管。

进一步的，所述步骤(1)中所述集成激光器结构还包含一个包括了二维发光区域阵列的晶片结构。

进一步的，所述步骤(2)中所述底座的热膨胀系数由所述集成激光器结构的热膨胀系数决定。

进一步的，所述步骤(3)中所述集成激光器结构焊接到底座的上金属接触层上。

进一步的，所述步骤(4)中单一化以向下通过集成激光器结构和上金属接触层提供的分割形成多个垂直沟槽的方式实现。

进一步的，所述步骤(4)中，所述多个垂直沟槽以延伸到衬底中，并进一步隔离单个激光二极管。

进一步的，所述步骤(4)中所述多个垂直沟槽成形，用锯通过集成激光结构。

进一步的，所述步骤(4)中通过纵向激光结构蚀刻形成多个垂直沟槽。

进一步的，所述步骤(4)中执行以下步骤：

(4.1)形成多个垂直沟槽向上通过底座和顶部的金属接触层；

(4.2)切割通过集成激光器结构，形成多个激光二极管的多个发光区域。

进一步的，所述步骤(1)中提供多个边缘发射激光二极管，以及所述步骤(4.2)中钝化所生成的发光边缘区。

本发明的有益效果为可以有效避免激光二极管相对于其他激光二极管的发射器区的对准误差。

附图说明

图1显示了用于连接多个独立的单发射激光二极管到常见底座的示范装置。

图2显示了如图1所示相同的配置，将分立的激光二极管连接到常见底座表面上的分立电极上。

图3显示了按本发明制作密集间隔单发射激光二极管的初始步骤。