半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異，不同種類產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質(zhì)有砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。半導(dǎo)體激光器件，可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)等幾種。同質(zhì)結(jié)激光器和單異質(zhì)結(jié)激光器在室溫時多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時可實現(xiàn)連續(xù)工作。

 

　　專利名稱：半導(dǎo)體激光器的封裝方法

 

　　技術(shù)領(lǐng)域：

 

　　本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電器件的制造技術(shù)，涉及對850nm VCSEL半導(dǎo)體激光器進行封裝型的半導(dǎo)體激光器封裝方法。

 

　　背景技術(shù)：

 

　　由于850nm VCSEL激光器芯片的激光模式具有正面發(fā)光的特點，使得850nm VCSEL激光器芯片的應(yīng)用長期局限于同軸激光器件的封裝型式。由于此特點使得在單模光纖耦合的光功率小，為提高器件的出纖功率便成為技術(shù)難點之一。影響器件出纖功率的因素有以下幾個方面

 

　　1、將激光器芯片貼在同軸管座上，給芯片加電流使其發(fā)光。隨時間的增加，芯片產(chǎn)生的熱量也隨著增加使得芯片的工作溫度變高。芯片工作溫度變高后發(fā)光的效率就會減小，從而芯片的光強減弱。由于同軸管座的體積小.導(dǎo)熱性能差，所以芯片的熱量不能及時散發(fā)降低芯片工作溫度。如果芯片長期在高溫下工作，并將影響芯片發(fā)光的穩(wěn)定性和使用壽命。2、將激光器芯片貼在同軸管座上，由貼片精度的影響會造成芯片的發(fā)光會隨軸線方向發(fā)生偏移。目前自動貼片機可以將精度控制在士5um以內(nèi)，人工貼片的精度可以控制在士25um以內(nèi)。當(dāng)芯片發(fā)光隨軸線方向發(fā)生偏移后，再進行透鏡的封裝時就會發(fā)生有些光被透鏡擋住，這樣芯片的發(fā)光就會損失一部分使得芯片的出光功率變小。3、在進行透鏡封裝時，帶透鏡的管帽與管座不是絕對的垂直也會在軸線上偏移，再累加貼片的偏移影響，最后芯片的出光光跡就會發(fā)生較大的偏移。目前使用人工貼片的方法，每批次都會出現(xiàn)5%左右的不良比例。當(dāng)這些不良的器件進行光纖耦合時，出纖功率就很小。有的即使是能耦合大，但由于軸線的偏移使得器件在進行焊接時會出現(xiàn)虛焊，這樣器件所受的應(yīng)力不均勻?qū)е鹿夤β什环€(wěn)定。

 

　　發(fā)明內(nèi)容

 

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠保證850nm VCSEL激光器在單模光纖的耦合出光功率，同時保證器件長時間工作的穩(wěn)定性和提高產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的直通率的半導(dǎo)體激光器封裝方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器封裝方法是

 

　　a.將VCSEL芯片貼在表面鍍金的熱沉上，用金絲鍵合的工藝將芯片正負極引出，再把芯片翻轉(zhuǎn)90°固定；

 

　　b.利用制冷器工作原理，使激光器芯片工作的溫度始終保持在士1°C的范圍；

 

　　c.使用負溫度系數(shù)的熱敏電阻對制冷器的工作電流進行時時監(jiān)控，保障激光器芯片出光穩(wěn)定；

 

　　d.用金屬化光纖直接與芯片耦合，減少激光器芯片發(fā)光的衰減和損失，大大提高耦合效率；

 

　　e.用激光焊接工藝將光纖固定；f.將耦合器件先進行8小時高溫存儲，再進行M小時高低溫循環(huán)確保激光焊接應(yīng)力的釋放；