一種垂直腔面發射雷射器組件的製作方法
2023-09-17 01:10:00 1
一種垂直腔面發射雷射器組件的製作方法
【專利摘要】本發明申請提供了一種垂直腔面發射雷射器組件，包括垂直腔面發射雷射器、光學器件和光探測器，所述光學器件上設置有凹痕，所述垂直腔面發射雷射器發射的光的一部分經所述凹痕出射至所述光探測器以進行功率監控。本發明申請通過加工製作凹痕實現對垂直腔面發射雷射器發射光的分光，製作工藝簡單，成本較低。該凹痕結構亦簡單和穩定，具備良好的長期工作可靠性。
【專利說明】一種垂直腔面發射雷射器組件
【技術領域】
[0001]本發明申請涉及光通信領域，尤其涉及一種垂直腔面發射雷射器組件。
【背景技術】
[0002]邊發射雷射器和垂直腔面發射雷射器是光通信領域的重要的器件。測量和監控這些器件的輸出光功率對於系統的設計和運營至關重要。例如需要對光模塊進行數字診斷，並且為了在環境溫度變化或器件老化的情況下維持垂直腔面發射雷射器的功率輸出穩定，均需要對器件的光功率進行監控。對於邊發射雷射器，光功率的測量通常通過測量器件後端面的透射光並計算後端面透射與前端面出射光的比例進行。而對於垂直腔面發射雷射器來說，測量後端面的透射光則行不通。
【發明內容】
[0003]本發明申請要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、容易加工且更穩定的垂直腔面發射雷射器組件。
[0004]本發明申請提供的一種垂直腔面發射雷射器組件，包括垂直腔面發射雷射器、光學器件和光探測器，所述光學器件上設置有凹痕，所述垂直腔面發射雷射器發射的光的一部分經所述凹痕出射至所述光探測器以進行功率監控。
[0005]在一個具體實施例中，所述光學器件為稜鏡或反射鏡。
[0006]在一個具體實施例中，所述光學器件包括反射面，所述反射面與垂直腔面發射雷射器的出光方向形成一夾角，所述凹痕位於所述垂直腔面發射雷射器的光束對準在所述反射面的位置。
[0007]在一個具體實施例中，所述凹痕的尺寸小於垂直腔面發射雷射器的光斑尺寸。
[0008]在一個具體實施例中，所述凹痕位於垂直腔面發射雷射器的光場，且偏離所述光場的中心。
[0009]在一個具體實施例中，所述凹痕的第一面與垂直腔面發射雷射器的光束垂直，所述垂直腔面發射雷射器發射的光直接經所述凹痕的第一面出射至所述光探測器。
[0010]在一個具體實施例中，所述凹痕的第一面的法線與垂直腔面發射雷射器的光束之間的夾角小於全反射角，所述垂直腔面發射雷射器發射的光經所述凹痕的第一面反射至所述光探測器。
[0011 ] 在一個具體實施例中，所述垂直腔面發射雷射器為多個，並為陣列排布，所述凹痕與光探測器也為多個，並且與所述垂直腔面發射雷射器陣列對應排布。
[0012]在一個具體實施例中，所述垂直腔面發射雷射器、凹痕和光探測器均為1x8陣列。
[0013]本發明申請的垂直腔面發射雷射器組件，通過在稜鏡反射面上製作凹痕，使得入射到凹痕的這一小部分光透射或者反射到光探測器上，實現對垂直腔面發射雷射器發射功率的監控。凹痕透射或反射的這一小部分光的比例由凹痕與垂直腔面發射雷射器的光斑尺寸比例決定。本發明申請通過加工製作凹痕實現對垂直腔面發射雷射器發射光的分光，製作工藝簡單，成本較低。該凹痕結構亦簡單和穩定，具備良好的長期工作可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明申請的實施例一的垂直腔面發射雷射器組件的示意圖；
[0015]圖2是本發明申請的實施例二的垂直腔面發射雷射器組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例，對本發明申請的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明申請，但不用來限制本發明申請的範圍。
[0017]垂直腔面發射雷射器的輸出光可被分出一小部分用於測量和監控。可以使用反射鏡面或稜鏡來分接一部分垂直腔面發射雷射器的出射光。垂直腔面發射雷射器的功率輸出及出光方向與器件的襯底垂直。其中襯底支撐器件可以提供電輸入。為了將垂直腔面發射雷射器的輸出光耦合到光纖中，可以設置稜鏡和聚焦透鏡。稜鏡可為將光線偏轉90度，以使其與垂直腔面發射雷射器所在的光模塊的主光軸一致。
[0018]具體實施例一
[0019]如圖1所示，本實施例的垂直腔面發射雷射器組件，包括垂直腔面發射雷射器1、稜鏡2和光探測器3。稜鏡2的反射面21上與垂直腔面發射雷射器I的光束對準的位置設置有凹痕22。垂直腔面發射雷射器I發射的光的一部分經所述凹痕22出射至所述光探測器3以進行功率監控。垂直腔面發射雷射器I安裝在陶瓷基底4上。稜鏡2的一個反射面21與垂直腔面發射雷射器I的出光方向成一定角度(形成一夾角)，在本實施例中為45度。凹痕22位於與垂直腔面發射雷射器I的光束對準在反射面21的位置。
[0020]凹痕22的尺寸小於垂直腔面發射雷射器I的光斑尺寸。本實施例的凹痕22的第一面221與垂直腔面發射雷射器I的光束垂直。光探測器3被設置在垂直腔面發射雷射器I的出光方向用來監測從凹痕22透射的一小部分光的功率。本實施例的凹痕22位於垂直腔面發射雷射器I的光場。在本實施例中，凹痕22偏離光場的中心，以減少射入凹痕22並透射的光的比例，也即減少由於光功率監控需要而導致的光功率損失。
[0021]圖1中，垂直腔面發射雷射器I和稜鏡2耦合對準，垂直腔面發射雷射器I的大部分發射光經稜鏡2的反射面21後從稜鏡出射，並經透鏡5親合輸出。凹痕22的第一面221與垂直腔面發射雷射器I的光束垂直，在凹痕22所處的一個小的範圍內，不會發生內部反射，通過凹痕22的一小部分光繼續沿原方向傳播，從稜鏡2出射並由光探測器3檢測。該一小部分光用來監控垂直腔面發射雷射器I的功率。
[0022]凹痕22分出的一小部分到達光探測器3的光與經反射面21反射後從稜鏡2出射的大部分光的比例，由凹痕22與垂直腔面發射雷射器I出射的光斑尺寸的比例決定。本實施例的分光比例為1% _10%。
[0023]具體實施例二
[0024]如圖2所示，在本發明申請的另一個實施例中，所述凹痕22的第一面221的法線與垂直腔面發射雷射器I的光束成一定角度，所述光探測器3位於垂直腔面發射雷射器I的光束經凹痕22的該第一面221反射後的出光方向。本實施例的凹痕22的第一面221的法線與垂直腔面發射雷射器I的光束之間的夾角小於全反射角，例如該角度為10度到30度。光探測器3與垂直腔面發射雷射器I位於同一基底上，本實施例的基底為陶瓷。本實施例中的凹痕22反射的一小部分光沿著與實施例一不同的方向，其被反射回垂直腔面發射雷射器I所在的平面，在本實施例中，光探測器3被設置在與垂直腔面發射雷射器I同一基底平面上用來監測凹痕22反射的一小部分光的功率。本實施例的凹痕22位於垂直腔面發射雷射器I的光場，且偏離光場的中心，以減少射入凹痕22並透射的光的比例，也即減少由於光功率監控需要而導致的光功率損失。
[0025]本實施例的凹痕22的第一面221的法線與垂直腔面發射雷射器I的光束之間的夾角為10度到30度。具體的選取考慮稜鏡2、垂直腔面發射雷射器I和光探測器3的尺寸及裝配需求。圖2所示的本實施例中的凹痕22的第一面221的法線與垂直腔面發射雷射器I的光束之間的夾角為20度，這樣垂直腔面發射雷射器I出光光束與從凹痕22的第一面221反射到光探測器3的光束之間的夾角為40度，比較適宜稜鏡2、垂直腔面發射雷射器I和光探測器3等元器件的裝配。
[0026]具體實施例三
[0027]本實施例的垂直腔面發射雷射器為多個，並為陣列排布，所述凹痕與光探測器也為多個，並且與所述垂直腔面發射雷射器陣列對應排布。本實施例的垂直腔面發射雷射器為1x8陣列，相應的，凹痕與光探測器也為與垂直腔面發射雷射器相對應的1x8陣列。本實施例將多個垂直腔面發射雷射器製成單片集成列陣以實現高密度集成。
[0028]本發明申請的垂直腔面發射雷射器組件，通過在稜鏡反射面上製作凹痕，使得入射到凹痕的這一小部分光透射或者反射到光探測器上，實現對垂直腔面發射雷射器發射功率的監控。凹凹痕可以多種形式製作，無論以哪種形式，它導致了對於稜鏡反射光束的一個幹擾。光束的反射是基於全反射現象和一個關鍵角度。由於該幹擾，在這個小區域內該關鍵角度不再被保持，因而在該小區域內全反射角便沒有發生，從而一部分光便以不同的路徑傳播。這束光會被洩漏出去，或者被反射回承載垂直腔面發射雷射器的基底上。這束光可被用作垂直腔面發射雷射器的監控光信號。凹痕透射或反射的這一小部分光的比例由凹痕與垂直腔面發射雷射器的光斑尺寸比例決定。本發明申請通過加工製作凹痕實現對垂直腔面發射雷射器發射光的分光，製作工藝簡單，成本較低。該凹痕結構亦簡單和穩定，具備良好的長期工作可靠性。
[0029]以上以稜鏡為例進行了本發明的垂直腔面發射雷射器組件的介紹。應當注意到稜鏡也可由反射鏡代替。
[0030]以上所述僅是本發明申請的優選實施方式，而不作為對本發明申請的應用或保護範圍的限定。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明申請技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明申請的保護範圍。
【權利要求】
1.一種垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於包括垂直腔面發射雷射器、光學器件和光探測器，所述光學器件上設置有凹痕，所述垂直腔面發射雷射器發射的光的一部分經所述凹痕出射至所述光探測器以進行功率監控。
2.根據權利要求1所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述光學器件為稜鏡或反射鏡。
3.根據權利要求1所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述光學器件包括反射面，所述反射面與垂直腔面發射雷射器的出光方向形成一夾角，所述凹痕位於所述垂直腔面發射雷射器的光束對準在所述反射面的位置。
4.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述凹痕的尺寸小於垂直腔面發射雷射器的光斑尺寸。
5.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述凹痕位於垂直腔面發射雷射器的光場，且偏離所述光場的中心。
6.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述凹痕的第一面與垂直腔面發射雷射器的光束垂直，所述垂直腔面發射雷射器發射的光直接經所述第一面出射至所述光探測器。
7.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述凹痕的第一面的法線與垂直腔面發射雷射器的光束之間的夾角小於全反射角，所述垂直腔面發射雷射器發射的光經所述凹痕的第一面反射至所述光探測器。
8.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述垂直腔面發射雷射器為多個，並為陣列排布，所述凹痕與光探測器也為多個，並且與所述垂直腔面發射雷射器陣列對應排布。
9.根據權利要求3所述的垂直腔面發射雷射器組件，其特徵在於所述垂直腔面發射雷射器、凹痕和光探測器均為1x8陣列。
【文檔編號】H01S5/06GK104505708SQ201410782308
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】阿扎德 穆罕默德 申請人:昂納信息技術（深圳）有限公司