[发明专利]具有温度补偿的光电元件封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有温度补偿的光电元件封装结构，特别是一种不具有接头的具有温度补偿的光电元件封装结构。

背景技术

现有技术所揭露一种光电元件如图1A～图1C所示。如图1A所示，其主要由壳罩101与接头(HEADER)102所组成，壳罩101套接于接头102上。传统的光电元件封装因气密需求，在接头设计的结构上，采取金属与玻璃结合的制程，使得金属接脚可以固定在接头102上。而金属接脚则进一步与印刷电路板连接，以使印刷电路板上的电子元件与可与光电元件进行电性沟通。

如图1C所示，激光二极管107与光电二极管108所整合成的一可发光元件设置于接头(HEADER)上方金属接脚所围出的空间中，光电二极管108用以感测激光二极管107的发光强度。此激光二极管107与光电二极管108与接头上方的金属接脚以金线焊接后，接头下方的金属接脚与外部电路连结后，即可使得电子信号通过此光电元件的运作以光信号传输。

由于接头(HEADER)上方金属接脚所围出的空间有限，且光电二极管108的大小通常大于激光二极管107，因此，在有限的空间中要设置激光二极管107与光电二极管108以及其它相关的电路元件，将造成接头的尺寸增加。如图1B所示，接头104具有八根脚位，图1C所示的接头106具有十根脚位，当接头(HEADER)的尺寸变大，壳罩103与壳罩105的尺寸也会随着增加，不利于目前消费性产品小型化的发展趋势。

另外，现有技术亦面临到温度补偿问题的考验，如图1A～图1C所揭露的光电元件所示，当应用于单向传输时，因为激光二极管107所发射出光线会产生散射的关系，光电二极管108可能无法接收到正确比例的发光强度；同样的，当应用于双向传输时，光电二极管108所接收的发光强度更是可能包含了激光二极管107所发出的光与另一入射光，因此，在无法接受到正确的反射光量的情形下，欲以光电二极管108所感测到的发光强度进行补偿可能会产生错误而无法正确补偿，进而使得传输的信号强度受到影响。

更进一步的问题是激光芯片受温度影响所导致的能量衰减，因此当温度增加时，激光二极管107的发光强度将随之减弱，进而使得光电二极管108感测到减弱的强度，可能导致补偿电路或驱动电路进一步增加驱动激光二极管107的功率以增加激光二极管107的发光强度，这样一来所传送的光信号则无法反应实际的情况而进一步产生误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，揭露一种具有温度补偿之光电元件封装结构。

为了实现上述的目的，本发明提供一种具有温度补偿的光电元件封装结构，包括有一基板；一第一发光元件，设置于基板的一第一位置；一第二发光元件，设置于基板的一第二位置；一驱动元件，用以驱动第一发光元件与第二发光元件发光；以及一感光元件，其相邻于第二发光元件，用以感测第二发光元件的发光强度；一第一壳罩，固设于基板上，第一壳罩具有一内部空间与一第一接头；一第二壳罩，具有一第二接头、一套环以及一镜片，第二接头与第一接头接合，套环用以承接外部元件，镜片设置于第二壳罩之套环底部，用以传递第一发光元件所发射的光线。其中第一位置与第二位置位于第一壳罩的内部空间中。

该封装结构更包括有一第三壳罩，固设于基板上，第三壳罩具有一内部空间，第二位置位于第三壳罩的内部空间中。

为了实现上述的目的，本发明还提供了一种具有温度补偿的光电元件封装结构，包括有一基板；一第一发光元件，设置于基板的一第一位置；一第二发光元件，设置于基板的一第二位置；一驱动元件，用以驱动第一发光元件与第二发光元件发光；一感光元件，其位置相邻于第二发光元件，用以感测第二发光元件的发光强度；以及一壳罩，固设于基板上，壳罩具有有一内部空间、一套环与一镜片，套环用以承接一外部元件，镜片设置于壳罩的套环底部，用以传递第一发光元件所发射的光线。其中第一位置与第二位置位于壳罩的内部空间中。

该封装结构更包括有一第二壳罩，固设于基板上，第二壳罩具有一内部空间，第二位置位于第二壳罩的内部空间中。

第一发光元件与第二发光元件选自由同一片芯片所生产的激光二极管，因其具有相似的半导体光电特性，在温度变化下的光电特性亦具有相似的表现。

藉由设置一组反馈系统，亦即第二发光元件与感光元件，并藉由第二发光元件与感光元件以感测并反馈第一发光元件目前的工作状态，并配合激光驱动器的选择，达到具有温度补偿的反馈系统，以减少温度对第一发光元件所产生的影响，使第一发光元件可以精准正确的强度发光。