一种带制冷的DFB器件及其组装方法与流程

本发明涉及光通信器件，特别是涉及一种带制冷的dfb器件及其组装方法。

背景技术：

1、现有的高速to(transmitter optical，激光发射器)因速率和波长的要求越来越苛刻，所以基本上都采用带tec控温方式，考虑到tec(thermoelectric cooler，半导体制冷器)本身有一定的体积且制冷和制热的能力是有限的，所以在to设计中基本上都会考虑尽量将放置激光器芯片的温控面与外部环境隔离开来，以减少tec的温控面与外部环境之间的热传递。如图1所示，由于电信号以及抗氧化的要求通常会采用金丝作为激光器芯片与to底座上对应的管脚连接，金丝属于热的良导体，具有很好的导热性，通过金丝和to底座上对应的管脚的引导，使得to内部的热量比较容易与外部环境进行热交换，这样导致tec温控的效果会大大降低；若增长金丝长度通过温度梯度的拉长来降低tec的热负载，会使得金丝的寄生参数(主要指代金丝的寄生电阻)直线上升，进而使得高速电信号的损失也越来越大；若增大tec温控能力就需要增多半导体柱的数量，tec体积增大，在to的小空间内可供使用的空间余量有限，同样也不符合当今社会对于to小型化的需求。

2、鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例要解决的问题是如何解决现有to采用金丝的方式将内部激光器芯片与to底座上对应的管脚连接，所导致to内部较易与外部环境进行热交换，进而导致tec1控温能力降低的问题。

2、本发明实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提出了一种带制冷的dfb器件，包括tec1、to底座2、激光器芯片3和fpc软带4(flexible printed circuit，柔性电路板)；

4、所述tec1设置在所述to底座2上，所述激光器芯片3设置在所述tec1上；

5、所述to底座2上设置有第一管脚21和第二管脚22，所述fpc软带4内印制有第一电路线41和第二电路线42；

6、所述第一电路线41的一端与所述第一管脚21连接，所述第一电路线41的另一端与所述激光器芯片3的一极连接，所述第二电路线42的一端与所述第二管脚22连接，所述第一电路线41的另一端与所述激光器芯片3的另一极连接，以便于通过所述fpc软带4将所述激光器芯片3的两极与所述第一管脚21和第二管脚22导通。

7、优选的，所述第一电路41和/或所述第二电路42上设置有匹配电阻，以便于提高信号的完整性。

8、优选的，所述带制冷的dfb器件还包括背光探测芯片5，所述激光器芯片3上设置有第一出光口31，所述tec1上设置有陶瓷基板6，所述激光器芯片3设置在所述陶瓷基板6上，所述to底座2上设置有第三管脚23；

9、所述背光探测芯片5与所述第三管脚23电性连接，所述背光探测芯片5设置在所述陶瓷基板6上，所述背光探测芯片5与所述第一出光口31耦合对准。

10、优选的，所述陶瓷基板6上设置有热敏电阻7，所述to底座2上设置有第四管脚24；所述热敏电阻7与所述第四管脚24电性连接。

11、优选的，所述带制冷的dfb器件还包括反射镜8，所述激光器芯片3上设置有第二出光口32；

12、所述反射镜8设置在所述陶瓷基板6上，所述反射镜8与所述激光器芯片3的第二出光口32耦合对准；

13、所述反射镜8具有入光面81，所述入光面81与所述第二出光口32呈第一预设夹角设置，所述入光面81用于对光信号进行折射。

14、优选的，所述带制冷的dfb器还包括to帽9、适配器10和管体11；

15、所述to帽9设置在所述to底座2上，所述适配器10内设置有光纤；

16、所述管体11的一端套接在所述to帽9上，所述管体11的另一端与所述适配器10连接。

17、第二方面，本发明还提出了一种带制冷的dfb器件的组装方法，适用于第一方面的带制冷的dfb器件，所述组装方法包括：

18、将所述tec1贴装在所述to底座2上，并将激光器芯片3设置在所述tec1上；

19、将所述fpc软带4上印制的第一电路线41的一端与所述to底座2上的第一管脚21连接，并将所述fpc软带4上印制的第一电路线41的另一端与所述激光器芯片3的一极连接；

20、将所述fpc软带4上印制的第二电路线42的一端与所述to底座2上的第二管脚22连接，并将所述fpc软带4上印制的第二电路线42的另一端与所述激光器芯片3的另一极连接，以实现tec1、to底座2、激光器芯片3和fpc软带4之间的连接。

21、优选的，还包括对适配器10、调节环12、管体11、to帽9、背光探测芯片5、陶瓷基板6、反射镜8和热敏电阻7的组装，所述组装方法具体包括：

22、将陶瓷基板6贴装在所述tec1上，并将所述激光器芯片3、背光探测芯片5、反射镜8和热敏电阻7贴装在所述陶瓷基板6的预设位置上，并将所述tec1贴装在to底座2上；

23、通过fpc软带4将所述激光器芯片3与所述to底座2连接，通过金丝将背光探测芯片5与第三管脚23连接，以及将热敏电阻7与第四管脚24连接；

24、将to帽9安装在to底座2上，并将管体11的一端套接在to帽9上；

25、将管体11的另一端安装调节环12，并将适配器10安装在调节环12上，转动适配器10，使得适配器10内的光纤与激光器芯片3所产生光信号耦合对准。

26、优选的，在利用fpc软带4将所述激光器芯片3、第三管脚23和第四管脚24连接之前，还包括在fpc软带4内设置匹配电阻43，具体包括：

27、监测激光器芯片3两端的振荡电路，将fpc软带4上匹配电阻43从0ω开始，每次以预设梯度步进调节，测量出fpc软带4在各匹配电阻43下输出信号的完整性；

28、当监测出信号的完整性达到预设效果后，获取fpc软带4上最终的目标匹配电阻43值。

29、与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

30、本发明的带制冷的dfb器件内设置有tec1，tec1设置在所述to底座2上，激光器芯片3设置在tec1上，tec1主要起到调节激光器芯片3工作温度的作用，通过tec1的调节作用，使得激光器芯片3维持在正常的工作范围内；本发明在使用fpc软带4将激光器芯片3与to底座2上的第一管脚21和第二管脚22连接，第一管脚21和第二管脚22为输入信号管脚，fpc软带4为热的不良导体，导热效果很差(相对于现技术的金丝而言)，可以有效的避免激光器芯片3所产生的热量与外部环境之间进行热交换，进而不影响tec1的控温能力。

技术特征：

1.一种带制冷的dfb器件，其特征在于，包括tec(1)、to底座(2)、激光器芯片(3)和fpc软带(4)；

2.根据权利要求1所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述第一电路(41)和/或所述第二电路(42)上设置有匹配电阻，以便于提高信号的完整性。

3.根据权利要求1所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述带制冷的dfb器件还包括背光探测芯片(5)，所述激光器芯片(3)上设置有第一出光口(31)，所述tec(1)上设置有陶瓷基板(6)，所述激光器芯片(3)设置在所述陶瓷基板(6)上，所述to底座(2)上设置有第三管脚(23)；

4.根据权利要求3所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述陶瓷基板(6)上设置有热敏电阻(7)，所述to底座(2)上设置有第四管脚(24)；所述热敏电阻(7)与所述第四管脚(24)电性连接。

5.根据权利要求3所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述带制冷的dfb器件还包括反射镜(8)，所述激光器芯片(3)上设置有第二出光口(32)；

6.根据权利要求1所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述带制冷的dfb器还包括to帽(9)、适配器(10)和管体(11)；

7.根据权利要求6所述的带制冷的dfb器件，其特征在于，所述适配器(10)与所述管体(11)之间设置有调节环(12)，所述适配器(10)可转动的设置在所述调节环(12)上，以便于将所述适配器(10)内的光纤与所述激光器芯片(3)产生的光信号耦合。

8.一种带制冷的dfb器件的组装方法，其特征在于，所述组装方法适用于权利要求1-7任一所述的带制冷的dfb器件，所述组装方法包括：

9.根据权利要求8所述的带制冷的dfb器件的组装方法，其特征在于，还包括对适配器(10)、调节环(12)、管体(11)、to帽(9)、背光探测芯片(5)、陶瓷基板(6)、反射镜(8)和热敏电阻(7)的组装，所述组装方法具体包括：

10.根据权利要求8所述的带制冷的dfb器件的组装方法，其特征在于，在利用fpc软带(4)将所述激光器芯片(3)、第三管脚(23)和第四管脚(24)连接之前，还包括在fpc软带(4)内设置匹配电阻(43)，具体包括：

技术总结
本发明涉及光通信器件技术领域，提供了一种带制冷的DFB器件及其组装方法，器件包括TEC、TO底座、激光器芯片和FPC软带；所述TEC设置在所述TO底座上，所述激光器芯片设置在所述TEC上；所述TO底座上设置有第一管脚和第二管脚，所述FPC软带内印制有第一电路线和第二电路线；所述第一电路线的一端与所述第一管脚连接，所述第一电路线的另一端与所述激光器芯片的一极连接，所述第二电路线的一端与所述第二管脚连接，所述第一电线路的另一端与所述激光器芯片的另一极连接，以便于通过所述FPC软带将所述激光器芯片的两极与所述第一管脚和第二管脚导通。本发明使用FPC软带有效的避免激光器芯片所产生的热量与外部环境之间进行热交换，保障了TEC的控温能力。

技术研发人员：伍斌,阮扬
受保护的技术使用者：武汉光迅科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14