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(guò)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(lì)方式有電注入、電子束激勵(lì)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(shí)多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時(shí)可實(shí)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(duì)850nm VCSEL半導(dǎo)體激光器進(jìn)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(diǎn)，使得850nm VCSEL激光器芯片的應(yīng)用長(zhǎng)期局限于同軸激光器件的封裝型式。由于此特點(diǎn)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(diǎn)之一。影響器件出纖功率的因素有以下幾個(gè)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(shí)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(huì)減小，從而芯片的光強(qiáng)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(shí)散發(fā)降低芯片工作溫度。如果芯片長(zhǎng)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(huì)造成芯片的發(fā)光會(huì)隨軸線方向發(fā)生偏移。目前自動(dòng)貼片機(jī)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(jìn)行透鏡的封裝時(shí)就會(huì)發(fā)生有些光被透鏡擋住，這樣芯片的發(fā)光就會(huì)損失一部分使得芯片的出光功率變小。3、在進(jìn)行透鏡封裝時(shí)，帶透鏡的管帽與管座不是絕對(duì)的垂直也會(huì)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(huì)發(fā)生較大的偏移。目前使用人工貼片的方法，每批次都會(huì)出現(xiàn)5%左右的不良比例。當(dāng)這些不良的器件進(jìn)行光纖耦合時(shí)，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(jìn)行焊接時(shí)會(huì)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(wèn)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(shí)保證器件長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性和提高產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的直通率的半導(dǎo)體激光器封裝方法。為實(shí)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(fù)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(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻對(duì)制冷器的工作電流進(jìn)行時(shí)時(shí)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(jìn)行8小時(shí)高溫存儲(chǔ)，再進(jìn)行M小時(shí)高低溫循環(huán)確保激光焊接應(yīng)力的釋放；