激光器组件、制备方法和控制方法与流程

专利2026-02-13  24


本申请实施例涉及激光器,尤其涉及一种激光器组件、制备方法和控制方法。


背景技术:

1、目前市场上同轴激光器产品的低温性能一般取决于激光器芯片本身是否符合极寒条件下的工况,因此市场上的激光器芯片价格也随着工况温度的不断下降而不断上升,而且部分种类的激光器芯片是无法符合极寒工况的,所以传统技术中,为了使激光器能够在极寒情况下工作,成本高。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此,本发明的第一方面提供了一种激光器组件。

3、本发明的第二方面提供了一种制备方法。

4、本发明的第三方面提供了一种控制方法。

5、有鉴于此,根据本申请实施例的第一方面提出了一种激光器组件,包括:

6、底座;

7、氮化铝金锡热沉,所述氮化铝金锡热沉设置在所述底座上;

8、激光器芯片,所述激光器芯片连接于所述氮化铝金锡热沉;

9、加热电阻,所述加热电阻连接于所述氮化铝金锡热沉。

10、在一种可行的实施方式中,激光器组件还包括:

11、陶瓷垫块,所述陶瓷垫块设置在所述底座上;

12、监控芯片,所述监控芯片设置在所述陶瓷垫块上,所述监控芯片与所述激光器芯片通信连接。

13、在一种可行的实施方式中,激光器组件还包括:

14、球面透镜帽,所述球面透镜帽连接于所述底座,罩设在所述氮化铝金锡热沉、所述激光器芯片和所述监控芯片上。

15、根据本申请实施例的第二方面提出了一种制备方法,用于制备如上述任一技术方案所述的激光器组件,所述制备方法包括:

16、将激光器芯片与所述氮化铝金锡热沉进行共晶焊接;

17、通过调整共晶温度和共晶时间,使得所述氮化铝金锡热沉的至少部分金锡焊料融化与所述激光器芯片和所述底座形成原子扩散。

18、在一种可行的实施方式中,在所述将激光器芯片与所述氮化铝金锡热沉进行共晶焊接的步骤之前还包括:

19、将陶瓷垫块通过导电银胶固化在所述底座上;

20、将监控芯片通过导电银胶固化在所述陶瓷垫块上。

21、在一种可行的实施方式中,制备方法还包括:

22、在氮气环境下,且在温度低于第一阈值的干燥环境中,将球面透镜帽焊接于所述底座。

23、根据本申请实施例的第三方面提出了一种控制方法,用于控制如上述任一技术方案所述的激光器组件,所述控制方法包括:

24、获取所述激光器组件所在的环境温度信息和激光器组件的目标作业温度信息;

25、基于所述环境温度信息和所述目标作业温度信息,确定加热电阻的供电参数。

26、在一种可行的实施方式中,所述基于所述环境温度信息和所述目标作业温度信息,确定加热电阻的供电参数的步骤包括:

27、通过如下公式确定加热电阻的供电参数:

28、

29、其中,δt为环境温度信息和目标作业温度信息的差值;η为激光器组件对加热源的利用效率;p为加热电阻的输入功率;c为激光器芯片的热导系数;ρ为加热电阻的电阻率;l为加热电阻的长度;s为电阻的横截面积。

30、在一种可行的实施方式中,制备方法还包括:

31、通过控制加热电阻的供电参数,调节激光器芯片的波导相位变化。

32、在一种可行的实施方式中,所述通过控制加热电阻的供电参数,调节激光器芯片的波导相位变化的步骤包括:

33、通过如下公式调节激光器芯片的波导相位变化:

34、

35、其中,δψ为波导相位变化,λ为激光器芯片的工作波长;dn/dt为激光器芯片光波导的热光系数;δt环境温度信息和目标作业温度信息的差值;l为热调制区域光波导的长度。

36、相比现有技术,本发明至少包括以下有益效果:

37、本申请实施例提供的激光器组件包括了底座、氮化铝金锡热沉、激光器芯片和加热电阻,基于此在工作过程中,通过为激光器进行上电,即可使激光器组件实现激光器功能,在讲激光器组件应用在极寒情况下,如若激光器芯片无法适应极寒温度,那么刻意为加热电阻上电,加热电阻在电流的影响下能够产生热能,进而通过氮化铝金锡热沉传递热能加热激光器芯片,使得激光器芯片能够正常工作,基于此即使激光器芯片自身抗低温能力较弱,激光器芯片通过加热电阻加热也能够在低温条件下进行工作,保障了激光器组件作业的稳定性,降低了激光器组件的成本。



技术特征:

1.一种激光器组件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光器组件,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的激光器组件,其特征在于,还包括:

4.一种制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1至3中任一项所述的激光器组件,所述制备方法包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述将激光器芯片与所述氮化铝金锡热沉进行共晶焊接的步骤之前还包括:

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,还包括:

7.一种控制方法,其特征在于,用于控制如权利要求1至3中任一项所述的激光器组件,所述控制方法包括:

8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述环境温度信息和所述目标作业温度信息,确定加热电阻的供电参数的步骤包括:

9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述通过控制加热电阻的供电参数,调节激光器芯片的波导相位变化的步骤包括:


技术总结
本申请实施例公开了一种激光器组件、制备方法和控制方法,激光器组件包括了底座、氮化铝金锡热沉、激光器芯片和加热电阻,基于此在工作过程中,通过为激光器进行上电,即可使激光器组件实现激光器功能,在讲激光器组件应用在极寒情况下,如若激光器芯片无法适应极寒温度,那么刻意为加热电阻上电,加热电阻在电流的影响下能够产生热能,进而通过氮化铝金锡热沉传递热能加热激光器芯片,使得激光器芯片能够正常工作,基于此即使激光器芯片自身抗低温能力较弱,激光器芯片通过加热电阻加热也能够在低温条件下进行工作,保障了激光器组件作业的稳定性,降低了激光器组件的成本。

技术研发人员:王小华,刘家伟,李小磊,刘应军
受保护的技术使用者:武汉敏芯半导体股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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