[发明专利]一种基于TO封装的带制冷激光器及其封装方法

说明书

本发明公开了一种基于TO封装的带制冷激光器及其封装方法，涉及激光器制造领域，可以解决目前针对带热电致冷器的TO封装，控温效果较差，无法满足MWDM波长应用的技术问题。其中，激光器包括TO基座、热沉、热电制冷器TEC、钨铜块、DML激光器芯片；所述钨铜块为L型，包括垂直面和水平面，所述垂直面垂直于所述TO基座，所述水平面平行于所述TO基座，所述热电制冷器TEC包括冷端和热端，所述冷端与所述钨铜块的水平面底部固化连接，所述热端与所述TO基座固化连接；所述热沉包括第一热沉、第二热沉、第三热沉，所述第一热沉、所述第三热沉与所述TO基座垂直固化连接，所述第二热沉与所述钨铜块的垂直面连接；所述DML激光器芯片与所述第二热沉连接。

技术领域

本发明涉及激光器制造领域，尤其涉及到一种基于TO封装的带制冷激光器及其封装方法。

背景技术

随着科技的不断发展，半导体激光器的封装技术包括有蝶形封装、TO封装、BOX封装等。其中，TO(Transistor Outline，最早定义被为晶体管外壳)封装是指同轴封装，属于一种全封闭式封装，由于其制作工艺简单、生产成本低、便于灵活使用等优势而被广泛应用于光电子器件如激光器的封装中。

目前基于MWDM应用的波长两个通道之间的最短间隔为7nm，而DML激光器芯片波长会随着温度变化进行漂移，要在工业级温度范围（-40~85℃）内使用，必须加热电致冷器（TEC）进行温度控制。目前带TEC的激光器同时又满足工温应用的多为BOX封装，该封装方案成本较高。基于TO封装的激光器，天然具有成本优势，但是由于TO内部空间以及TEC尺寸的限制，导致TO封装的控温效果较差，进而无法满足MWDM波长的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于TO封装的带制冷激光器及其封装方法，用于解决目前针对带热电致冷器（TEC）TO封装的激光器，由于TEC冷端31和热端32不能与基座热面进行很好的分离，导致TO封装的控温效果较差，进而无法满足MWDM波长的应用的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于TO封装的带制冷激光器，该激光器包括：

TO基座、热沉、热电制冷器TEC、钨铜块、DML激光器芯片；

所述钨铜块为L型，包括垂直面和水平面，所述垂直面垂直于所述TO基座，所述水平面平行于所述TO基座，所述热电制冷器TEC包括冷端和热端，所述冷端与所述钨铜块的水平面底部固化连接，所述热端与所述TO基座固化连接；

所述热沉包括第一热沉、第二热沉、第三热沉，所述第一热沉、所述第三热沉与所述TO基座垂直固化连接，所述第二热沉与所述钨铜块的垂直面连接；

所述DML激光器芯片与所述第二热沉连接。

进一步的，所述第二热沉上带有过孔，所述过孔包括对称设置于所述第二热沉上端的第一过孔，以及对称设置于所述第二热沉下端的第二过孔，所述第一过孔以及所述第二过孔上镀有金属化层，用于通过所述第一过孔以及所述第二过孔使所述第二热沉的正反两面金层相连接，所述第二热沉通过导电银胶与所述钨铜块的垂直面固化连接。

进一步的，所述第二热沉上预置有焊料片，所述DML激光器芯片通过所述焊料片与所述第二热沉固化连接。

进一步的，所述第一热沉上设置有第三过孔、第四过孔，所述第三过孔用于通过导线与所述第二热沉的所述第一过孔建立可拆卸连接，所述第四过孔用于通过导线与所述第二热沉的所述第二过孔建立可拆卸连接；

所述第三热沉上设置有第五过孔、第六过孔，所述第五过孔用于通过导线与所述第二热沉的所述第一过孔建立可拆卸连接，所述第六过孔用于通过导线与所述第二热沉的所述第二过孔建立可拆卸连接。

进一步的，激光器还包括热敏电阻、背光监控探测器芯片、垫片；

在所述钨铜块垂直面上配置有凹槽，所述热敏电阻设置于所述凹槽内；

所述背光监控探测器芯片和所述垫片与所述钨铜块的水平面连接。