獨立激光器的封裝,大約歸類一下,無非是陶瓷、硅和玻璃。
各有優缺點,并沒有十分完美的封裝基板,換句話說,如果有,那就不存在選擇,而是直接大規模應用了,就像我們壓根就沒想過把激光器芯片封裝在木頭上,是吧,每一個特性能滿足的。常見的是COC,激光器在陶瓷基板上,陶瓷,高速里主要是氮化鋁陶瓷,熱膨脹系數和InP激光器接近,也絕緣,高頻特性比較好,氮化鋁的導熱性能很好。也是目前用的最多的一種封裝基板
但,有倆劣勢,一個是沒有光學能力,需要額外加透鏡,另一個是陶瓷很難處理深度結構信息,不好刻槽。
不用金絲,激光器倒裝,對高頻特性更好,省去了金絲的寄生電感引起的阻抗不匹配,但是下圖這樣式兒的,對激光器設計壓力比較大,焊接時很容易污染激光器的發光面。
用硅基板,最大的好處是容易刻蝕,做3D的位置限定,不像上圖需要對透鏡做耦合和位置固定。
硅基板的劣勢,硅是半導體,不是絕緣體。哪怕用高阻硅來做,依然性能比陶瓷和玻璃要弱一些。
激光器倒裝,比用金絲,可以更高頻。在硅上,做一層氧化物,生成氧化硅,這是絕緣體了,能提高電信號的頻率,但付出的代價是氧化硅的熱導率很差,熱膨脹系數也與硅和InP激光器不一致。
直接用玻璃基板,就像咱前邊說過的,玻璃根據組分的不同,可以調整膨脹系數,而且絕緣,有利于高頻特性,另外玻璃還是透明的,可以集成透鏡,比如VCSEL倒裝,光向下發射,用這個透鏡,就看起來很好,這幾個特點看起來都是優點,付出的代價是沒法導熱,玻璃的熱導率,只有硅或者氮化鋁陶瓷的幾百分之一,所以需要額外在激光器上加熱沉
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