[实用新型]一种应用于工业温度范围的光组件

说明书

本实用新型涉及光通信领域，提供了一种应用于工业温度范围的光组件，包括金属结构件，用于对光组件内部芯片进行温度补偿的陶瓷加热组件，以及用于感应光组件温度的温度检测芯片；金属结构件一侧安装有光纤适配器，陶瓷加热组件粘接在金属结构件的另一侧的TO‑Can上，且陶瓷加热组件安装有柔性电路板，所述柔性电路板与所述温度检测芯片以及承载该温度检测芯片的模块电路板相连。本实用新型采用高导热效率和低成本的陶瓷加热组件来对光组件内部芯片进行温度补偿，舍弃了传统的温度补偿方式，无需定制带加热电阻或TEC(半导体制冷器)的TO‑Can来制成需要的光组件,只需要使用市面上通用的TO‑Can即可,大大降低了获得原材料的难度，既提高了使用寿命又降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，具体为应用于工业温度范围的光组件。

背景技术

随着光纤通信技术在骨干网、城域网、数据中心的广泛应用，光收发一体模块已经越来越普及，由于光收发一体模块体积的缩小、密度的增大、功耗的增加，行业内对光收发一体模块的温度要求越来越严格。

光收发一体模块的工作温度主要由模块当中的光组件(TOSA、ROSA或BIDI)来决定，这是因为制造雪崩光敏二极管(APD)和激光二极管(LD)的材料特性所决定的，III-V族材料的性能会随着温度变化而发生改变。

雪崩光敏二极管(APD)是具有内增益的一种光器件。在以III-V族材料制成的光敏二极管的PN结上加上偏置电压后，入射的光被PN结利用生成光生载流子。加大偏置电压会产生“雪崩”(光电流成倍的激增，又叫做增益效应)现象，偏置电压越大增益越大，APD灵敏度越高。APD偏置电压与温度之间的系数一般为0.15V/℃(-40℃～25℃)0.1V/℃(25℃～85℃)；为了保证温度变化时增益不变，常规的做法是在模块电路板上增加一个补偿电路，根据温度变化调整偏置电压。但是因为低温温度范围较大，补偿给APD的电压太多，就有较大的几率出现偏置电压超过APD本身的击穿电压，这种情况下APD就会被损坏。

激光二极管(LD)中用来做光学增益介质的同样为III-V族材料，且作用波长选择的分布式光栅对工作环境温度也非常敏感(光栅的波长选择与温度之间的系数为0.1nm/℃，增益介质峰值位移与温度的系数为0.6nm/℃)，所以当处于工业温度范围(尤其是低温)时，LD的SMSR(边模抑制比)将剧烈的减少，单模工作状态发生变化，因此严重影响甚至中断通信。为了增加LD的工作温度范围，常用的做法是在设计芯片时提高芯片的耦合效率。但是这种状态下又会增加LD的RIN(相对噪声强度)而不适合高速信号的传输。为了满足工业温度的要求，LD芯片的制造商一般会在芯片端进行不同温度点的筛选。

在需要严格控制波长的WDM(波分复用)系统中对LD的波长范围有着更加严格的要求，为了能够实现WDM波长范围的要求，现在行业内比较通用的做法是将热控制器、LD芯片、温度传感器、监测的光子探测器、ESD保护器一起集成在TO-Can中来控制激光二极管的温度。可是这种方法需要复杂的设计和繁琐的工艺来进行实现，因此会增加光组件的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于工业温度范围的光组件，克服目前技术难题，利用现有的低成本的陶瓷加热板替代传统的LD以及APD温度补偿方式，既解决了现有的APD容易损坏的问题又解决了现有的LD成本较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种应用于工业温度范围的光组件，包括金属结构件，用于对光组件内部芯片进行温度补偿的陶瓷加热组件，以及用于感应所述光组件温度的温度检测芯片；所述金属结构件一侧安装有光纤适配器，所述陶瓷加热组件粘接在在所述金属结构件的另一侧的TO-Can上，且所述陶瓷加热组件安装有柔性电路板，所述柔性电路板与所述温度检测芯片以及承载该温度检测芯片的模块电路板相连。