[发明专利]一种用于5G通讯高速激光器TO封装管帽的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体激光器封装元件领域，具体地说是一种用于5G通讯高速激光器TO封装管帽的制备方法。

背景技术

随着光纤通讯技术的不断发展和大数据时代的来临，通讯容量和带宽不断扩大，千兆网也将逐步走进千家万户，但由于高速激光器(20GHz及以上)受限于同轴TO封装透镜管帽的限制，球透镜管帽由于存在球差的问题，使得激光耦合效率低于25％，且光束质量无法达到高速传输光信号的性能要求，所有目前均采用了蝶形(BTF)封装外加非球透镜，或者直接采用非球透镜管帽TO封装，以达到50％左右的耦合效率。

但这种蝶形封装的但成本很高，非球透镜虽然可以达到较高的耦合效率，但由于这种透镜的结构特点，必须要求激光器光束尽量和透镜光轴重合，因此，这种结构的透镜管帽无法采用双芯片的封装结构，也就无法实现单一激光器TO达到40GHz的输出。

发明内容

本发明明目的在于通过设计一种特殊的激光器封装管帽，将激光准直器C-Lens通过气密性焊接，取代非球透镜当作激光器TO56封装的一种特殊结构的管帽的制备方法。

技术方案：一种用于5G通讯高速激光器TO封装管帽的制备方法包括:

(1)、金属管壳制备：采用金属合金经过精密冲压成型，除油清洗后镀镍3-5微米；

(2)、C-Lens制备：选用玻璃材料其折射率1.80，加工制成直径1.8±0.01毫米，高度1.2±0.01毫米，曲率半径为1.0±0.003毫米，斜面8±0.5度；

(3)、微晶玻璃焊接环，备用；

(4)、将上述材料组装在夹具上，放入气氛烧结炉中，温区温度设定参数：100℃-450℃-300℃-100℃，时间：60-90分钟，气氛：氧化气氛；

(5)、将C-Lens内外侧部分进行AR镀膜，透过率>98％(@1300～1550nm)，检测合格得到成品。

所述玻璃材料为型号SF11。所述合金为4J50合金。所述微晶玻璃焊接环为HYG945玻璃。

有益效果：本发明用于双芯片激光器TO封装，可达到40GHz的带宽，从而大幅降低成本并实现小型化的目的，并实现和现有的光器件标准兼容，有效推进高速光器件的5G网络的普及速度。

本发明可根据不同的激光器芯片特点，选用不同折射率的材料作为C-Lens。

本发明可根据激光器不同的发散角，调整C-Lens的尺寸大小或曲率半径和斜面。

本发明根据C-Lens的特点，在管帽内侧有一个可根据要求调整倾斜角度的平面，这就不要求对激光光轴的位置，只需平行于C-Lens光轴就行，因此可以满足双芯片的激光器封装。

本发明无需改变当前的封装工艺和设备，单一TO实现40GHz光信号输出。

附图说明

图1是本发明激光器封装管帽结构剖视图。

图2是本发明金属管壳结构剖视图。

图3是本发明C-Lens结构剖视图。

图4是本发明微晶玻璃焊接环示意图。

具体实施方式

一种用于5G通讯高速激光器TO封装管帽的制备方法包括:

(1)、金属管壳制备：采用金属合金经过精密冲压成型，除油清洗后镀镍3-5微米；

(2)、C-Lens制备：选用玻璃材料其折射率1.80，加工制成直径1.8±0.01毫米，高度1.2±0.01毫米，曲率半径为1.0±0.003毫米，斜面8±0.5度；

(3)、微晶玻璃焊接环，备用；

(4)、将上述材料组装在夹具上，放入气氛烧结炉中，温区温度设定参数：100℃-450℃-300℃-100℃，时间：60-90分钟，气氛：氧化气氛。