TRIZ理论在半导体激光器耦合封装中的应用

目的解决在同轴型半导体激光器与光纤耦合封装过程中,由于隔离器的引入造成的耦合速度慢、生产率低,以及隔离器与激光器的封装设备中电磁铁拾放隔离器的机构在拾取隔离器后难以释放等问题。方法应用TRIZ理论矛盾矩阵解决发明问题中技术冲突的方法,提出将隔离器与激光器预先封装在一起再与光纤耦合的工艺流程。结果设计出了全新的拾放机构,优化后的实验样机将1个带隔离器的同轴型半导体激光器与光纤的耦合封装时间由原来的2 min缩短到了40 s。结论新的工艺流程大大降低了整个器件封装的难度,提高了耦合效率。

全金属化耦合封装的大功率半导体激光器模块

大功率半导体激光器模块对耦合封装工艺要求较高,耦合封装工艺直接影响模块的可靠性。采用金属化楔形微透镜光纤与大功率半导体激光器对准耦合,耦合效率达到87%;采用激光焊接定位的方式对大功率半导体激光器与楔形微透镜光纤进行耦合固定,实现了大功率半导体激光器模块的全金属化封装。通过环境考核试验证明,模块储存温度达到-60～120℃,能够满足许多特殊环境对半导体激光器模块的要求。

单模光纤全金属化耦合封装1．3μm侧面发光二极管

阐述了１．３μｍ侧面发光二极管（ＥＬＥＤ）到单模光纤的耦合和实验结果。获得了在１００ｍＡ的驱动电流下，对于芯径为８～１０μｍ的标准单模光纤，最大尾纤输出功率大于５０μＷ，典型值２０μＷ的同轴式、扁平式、１４针双列直插式的全金属化耦合封装器件具有较高的可靠性和温度稳定性。

半导体光源器件的金属化耦合封装

本文介绍长波长光源器件的金属化耦合封装工艺,并通过工艺试验和生产实践,对采用新工艺制作的产品进行了可靠性考核,其结果表明这种工艺是成功的。尤其是采用YAG激光焊接技术,较好的解决了光纤定位工艺。

光纤光栅封装耦合对应变传感增敏的实验研究

目的 研究光纤Bragg光栅与基底材料封装耦合对应变传感的增敏问题。方法 选用弹性模量小、耐180℃度高温且对温度敏感极小的有机聚合物材料,对裸光纤光栅进行封装,封装中采用特殊的偶连工艺,实现了封装材料与光纤光栅的牢固耦合并对两种外型尺寸的封装进行了研究对比。结果 封装后的光纤光栅对应变传感有增敏作用,FS光纤光栅取得了较高的应力灵敏度,与裸光纤光栅报道值比较增敏1174倍。结论 封装后的光纤光栅应力响应曲线具有良好的线性。通过对封装结构及尺寸优化,可以实现量程与灵敏度的最优组合。

飞兆半导体推出BGA封装表面贴装光耦合器Microcoupler

飞兆半导体的FODB100型Microcoupler是BGA封装光耦合器系列的首个产品,整个系列将包含双信道和多信道器件。FODB100以3000个单元卷轴形式供货。这种无铅产品达到甚或超越了联合IPC/JEDEC的J-STD-020B标准要求,并符合将于2005年生效的欧盟标准。至于UL和VDE安全认证则正在处理之中。

一种半导体激光器混合集成封装技术

介绍一种满足新型光网络传输要求的半导体激光器的混合集成封装技术,它集结构、光路、电路、软件及工艺等设计于一体,实现12路大功率光信号独立或同时发射,通过相关技术手段快速实现可调谐波长并能持续稳定工作。详细描述各单元架构以及最终的测试结果。

楔形光纤与半导体多量子阱平面光波光路芯片的耦合分析

采用楔形光纤(WSF)实现了与半导体多量子阱(MQW)平面光波光路(PLC)芯片的高效耦合。在多量子阱-平面光波光路前置模斑转换器(SSC)和不加模斑转换器的情况下,用阶梯串联法(SCM)数值模拟并优化设计了楔形光纤-平面光波光路间最佳耦合参量:楔形光纤楔角45°、端面圆柱透镜曲率半径2.5μm、模斑转换器-多量子阱-平面光波光路出射椭圆光斑长半轴3.5μm、纵横比5、楔形光纤-平面光波光路间垂直方向和水平方向无偏移、纵向间距5.5μm。用反向推演法(IDM)实验分析了楔形光纤样品的出射光场,与阶梯串联法(SCM)计算结果相比长轴误差为3.125%,短轴误差为0.8%。建立楔形光纤-平面光波光路-单模光纤(SMF)的耦合实验系统,在1.55μm波长处以单模光纤作为出纤的相同条件下,发现楔形光纤激励入射平面光波光路比单模光纤和锥形透镜光纤(TLF)作为入纤的耦合效率分别提高了24.827 dB和16.22 dB,为多量子阱-平面光波光路芯片尾纤封装技术提供了实验原型。

锥形透镜光纤聚焦特性研究

锥形透镜光纤(TLF)是实现光纤与平面光波光路(PLC)芯片高效耦合的核心元件。了解和掌握其聚焦特性是指导平面光波光路尾纤封装技术的关键。给出了表征锥形透镜光纤聚焦特性的两个参量出射光斑直径和远场发散角的理论分析模型,其误差小于1.14%;采用光束传播法数值模拟了锥形透镜光纤中的光波传输和模斑的演化,确定了锥形透镜光纤端面出射光斑的大小;优化锥形透镜光纤结构参量为:拉锥长度300μm,锥角0.733°,透镜曲率半径13.485μm;建立了基于数字摄像机的锥形透镜光纤出射光场测试系统,提出了物理光学反向推演法,计算出锥形透镜光纤聚焦光斑尺寸和远场发散角。理论与实验结果有着良好的一致:对于相同结构参量的锥形透镜光纤,实验反推法得到的出射光斑尺寸与理论值相比误差为3.15%,远场发散角误差为3.67%。