[发明专利]一种蝶型激光器组件的光纤耦合固定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蝶型激光器组件，尤其涉及一种蝶型激光器组件的光纤耦合固定方法。

背景技术

现有的蝶型封装激光器组件，其结构及光纤与激光器芯片的耦合固定通常有以下两种：一种采用如图1所示的蝶型封装激光器组件100，包括：一激光器组件管壳110，管壳内设有一热沉111，一激光器芯片112和一透镜装置113分别固定于该热沉111表面，光纤116预置在陶瓷插芯114内，然后穿过尾管117进入管壳110内，耦合之前先将透镜装置113放置于热沉111上，激光器芯片112的出射光经透镜装置113汇聚至光纤116端面耦合输出，当激光器耦合输出光功率达到理想值时，利用双光束激光焊将透镜装置113固定于热沉111上，再使用三光束激光焊将带陶瓷插芯114的金属环115与热沉111固定，从而使光纤116达到理想的光功率耦合输出。当采用激光焊技术将陶瓷插芯114的金属环115固定至热沉111上时，由于涉及到多种不同材料之间连接固定，因此接触面存在较大应力，使用过程中，由于应力释放，会导致光纤的耦合错位，激光器组件性能不稳定，光功率输出降低。第二种采用如图2所示的蝶型封装激光器组件200，包括：一激光器组件管壳210，该管壳内设有一热沉211，一激光器芯片212和一氧化铝陶瓷垫块217分别固定于该热沉211表面，一经过表面金属化的镀金透镜型裸光纤214，其透镜端穿过尾管215置于氧化铝陶瓷垫块217表面，耦合对准时，采用一耦合夹具夹子216夹持透镜型裸光纤214，当激光器芯片212出射光与透镜型裸光纤214的透镜端面耦合对准到最佳值时，透镜型裸光纤214利用低温玻璃焊料213直接与氧化铝陶瓷垫块217表面固定，但是，低温玻璃焊料213采用激光加热熔接，低温玻璃焊料213、氧化铝陶瓷垫块217以及热沉211三者之间的焊点多，以及各材料的热膨胀系数不同，激光器组件在使用过程中，就会因产生应力不匹配，容易导致透镜型裸光纤214的透镜端面相对激光器芯片212产生位移，从而导致耦合光功率降低，激光器组件性能劣化、输出光功率不稳定；另一方面由于激光加热低温玻璃焊料时，可能对光纤焊点处造成微创伤，形成器件可靠性隐患。

发明内容

为克服以上缺点，本发明提供一种性能稳定的一种蝶型激光器组件的光纤耦合固定方法。

为达到以上发明目的，本发明提供一种蝶型激光器组件的光纤耦合固定方法，包括以下：A、预装激光器组件，包括一激光器组件管壳，管壳内设有一热沉，一激光器芯片固定于所述热沉表面；B、上夹具：将预装激光器组件放入耦合夹具中固定，将裸光纤通过尾管穿入壳体，光纤前端置于所述热沉表面；C、调整光纤：用耦合夹具夹子夹持裸光纤，调整裸光纤端面与激光器芯片输出光端面的相对位置，使光纤输出光功率达到理想值；D、固定裸光纤：裸光纤与热沉接触面之间放置低温玻璃焊料，打开激光熔接焊机，在氮气保护下，激光加热熔化低温玻璃焊料，使裸光纤、热沉表面充分与低温玻璃焊料熔接，并用耦合夹具夹子将裸光纤提升一定补偿量，克服由于低温玻璃焊料凝固对光纤下拉位移的影响，然后使低温玻璃焊料缓慢冷却，完成光纤固定。

为避免激光加热低温玻璃焊料时，可能对裸光纤焊点处造成的微创伤，影响器件的可靠性，在裸光纤与热沉的焊点处再加少量低温玻璃焊料，激光加热使低温玻璃焊料熔融并包住焊点，特别是裸光纤在裸光纤与热沉的焊点处露出部分是保护重点。

为消除光纤固定加工产生的应力，在裸光纤焊点处激光加热至100℃～150℃，然后缓慢冷却退火，消除应力。

上述蝶型激光器组件的光纤耦合固定方法，不管是普通的裸光纤，还是透镜型裸光纤，光纤表面均不需要金属化镀金，可以降低成本，且采用低温玻璃焊料熔接，将裸光纤直接与热沉固定，由于采用的材料热膨胀系数相近，且低温玻璃焊点经原位低温退火，释放较大部分应力，因残余应力释放使光纤偏移的可能极小，不会因此导致光功率变化，从而提高整个激光器组件的稳定性和可靠性。

附图说明

图1表示第一种现有技术的蝶型封装激光器组件结构示意图；

图2表示第二种现有技术的蝶型封装激光器组件结构示意图；

图3表示本发明蝶型封装激光器组件第一实施例结构示意图；

图4表示本发明蝶型封装激光器组件第二实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明最佳实施例。