激光器封装耦合容差分析

作     者：张彩 刘佳垚 王晴晴 ZHANG Cai;LIU Jiayao;WANG Qingqing

作者机构：大连东软信息学院智能与电子工程学院辽宁大连116000 中国科学院半导体研究所北京100083 芯联新(河北雄安)科技有限公司河北雄安050004 

出 版 物：《发光学报》 (Chinese Journal of Luminescence)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：809-816页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62375257) 国家重点研发计划项目(2020YFB2205901)。 

主　　题：激光器 耦合效率 ZMAX 容差 

摘      要：传统高速100 G激光器一般采用长方形可伐合金壳体即BOX封装,成本较高;新兴的单波100 G激光器逐步采用同轴封装,在物料成本上可降低约50%,但由于同轴封装内部集成制冷器和使用单透镜方案,因此在光路控制方面存在公差和不确定性,导致激光器外形尺寸结构的差异,在后期光模块的装配中存在匹配问题,且不良率较高,批量生产控制成本较高。本研究通过理论分析和ZMAX仿真,分析了激光器长度与偏位容差的关系,讨论了耦合效率与激光器长度和偏位容差的变化趋势与控制方法;在理论分析和仿真结果的基础上,对激光器封装进行了实验验证;提出激光器长度和偏位容差的控制方法及解决方案,对实际批量生产中提高激光器耦合效率、降低成本、提高生产效率具有指导意义。