[实用新型]一种带致冷同轴光发射管芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光通信系统用光发射管芯，尤其涉及一种带致冷同轴光发射管芯。

背景技术

光通信系统中现有两类带致冷的光发射管芯，一种如图1所示的中国发明专利申请号为CN200510007732.4中所描述的表面贴装型光发射组件中使用的如图2所示光发射管芯100由一外调制激光器芯片101、一背光探测器104、一带匹配电阻105和一微带线106的一硅光具座107、一热电致冷器108、一热敏电阻109、一准直透镜110、一光隔离器111、一聚焦透镜112等元件组装于带多层陶瓷RF射频信号馈入接口113的一方形金属壳体114内，引线115水平排列于方形金属壳体的尾部。该发射管芯100是表面贴装型，准直透镜110和光隔离器111须精密地安装于方形金属壳体114内的硅光具座107的光路上，硅光具座107上为安装准直透镜110设计了精密的V型槽；且光路采用双透镜设计，通过硅光具座107上的准直透镜110和装在壳体上的聚焦透镜112与外置的光纤适配器形成耦合光路，；RF射频信号馈入接口113采用多层陶瓷工艺封接在方形金属壳体114上，光路设计复杂，制作成本高，整个管芯体积较大。

另一种如图3所示的美国专利公开号US20070159773A1中所描述的同轴型光发射组件，采用如图4所示的晶体管外型TO(Transistor Outline，以下简称TO)发射管芯200，包括一激光器芯片201、背光探测器203、光转向元件204、含电路元件的载体205和致冷器206等元件安装于TO管座207上，并利用平窗管帽208密封后形成TO发射管芯200。该结构中激光器芯片201水平贴装在载体205上，导致激光器芯片201的出光光轴位于水平方向与外部光纤适配器光轴OA(也是TO管座207中心轴)方向垂直，因此需要通过光转向元件204将激光器芯片201的出光光轴转动到光纤适配器光轴OA方向上，制作工艺复杂，成本高。激光器的调制信号是通过载体205与管座207底部的引脚209之间采用导电线210压焊连接方式馈入，这种连接方式使调制信号馈入电路存在阻抗严重不连续的问题，特别在传输2.5Gb/s以上的高速调制信号时信号会发生严重失真。另外，致冷器206水平贴装在TO管座207上，大部分热量依靠管座207底部传导出去，在光模块的应用中由于管座207底部分布有多根引脚209，引脚须直接焊接或通过柔性电路板焊接到光模块的电路板上，限制了散热片的安装，同时底部散热面积小，散热效率低，该设计不能达到高效散热的目的，不能有效地发挥致冷器206的作用，从而限制了整个光发射组件的温度应用范围。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构紧凑，工艺简单，成本低的带致冷同轴光发射管芯。

为达到以上发明目的，本实用新型提供一种带致冷同轴光发射管芯，包括一TO管壳和一设有光窗的密封管帽，所述TO管壳包括一管壳底座和与其密封连接的激光器安装套筒，所述管壳底座用于安装与外部系统进行电连接的多根引脚，所述激光器安装套筒的内侧壁设有一安装平台，一致冷器的散热面放置于所述安装平台的表面，所述致冷器的制冷面用于安装一激光器载体，该载体表面安装有一电吸收调制激光器芯片、一热敏电阻和一背光探测器，所述激光器芯片出光光轴与所述TO管壳中心轴OA同轴并通过所述密封管帽的光窗输出。

所述引脚为7根，分别连接所述致冷器的正、负极、激光器芯片的半导体激光器正极、热敏电阻一极、背光探测器正极、激光器芯片的电吸收调制器正极和接地GND。

所述密封管帽为一平窗管帽。

所述密封管帽为一设有球透镜的管帽。

所述密封管帽为一设有非球透镜的管帽。

还包括一表面镀金的金属环，所述密封管帽通过该金属环与所述激光器安装套筒密封连接固定。

所述激光器载体还设有引线转向装置，该装置用于将所述热敏电阻和背光探测器各自的引线转接后再与引脚连接。

所述引线转向装置为两个表面镀金的金属块。