LED光发射机制造技术

本发明专利技术涉及一种LED光发射机，包括：数字信号处理器；D/A转换器，与所述数字信号处理器电连接；驱动电路，与所述D/A转换器电连接；LED光源，与所述驱动电路电连接，且包括LED光发射二极管。本发明专利技术的LED光发射机，采用高发光效率的LED光源，大大提高了LED光发射机的传输性能。

LED optical transmitter

The present invention relates to a LED optical transmitter, including: digital signal processor; D/A converter is connected with the digital signal processor; drive circuit is connected with the D/A power converter; LED light source is connected with the drive circuit, and includes a LED light emitting diode. The LED optical transmitter of the invention adopts the LED light source with high luminous efficiency, which greatly improves the transmission performance of the LED optical transmitter.

【技术实现步骤摘要】
LED光发射机
本专利技术属于光纤通信
，具体涉及一种LED光发射机。
技术介绍
所谓光纤通信，就是利用光波载送信息，并实现通信的方法。由于其容量大、传输距离远，越来越受到广大用户的青睐。在光纤通信系统中，光发射机的作用是把电信号转变成光信号，并送入光纤线路进行传输。光发射机在光纤通信中占有重要地位，性能好，寿命长，使用方便的光源是保证光纤通信可靠工作的关键。激光二极管光源的光发射机，成本较高，寿命较短，适用长距离传输。LED光发射机因为LED性能稳定、寿命长、输出光功率线性范围宽，制造工艺简单，且驱动电路简单，不存在模式噪声等问题，因此作为中短距离、中小容量光纤通信的首选。但LED光发射机输出功率较小，发光效率较低。因此，如何研制出一种高发光效率的LED光发射机成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种LED光发射机。本专利技术的一个实施例提供了一种LED光发射机，包括：数字信号处理器；D/A转换器，与所述数字信号处理器电连接；驱动电路，与所述D/A转换器电连接；LED光源，与所述驱动电路电连接，且包括LED光发射二极管。在本专利技术的一个实施例中，所述数字信号处理器采用可编辑门阵列FPGA。在本专利技术的一个实施例中，还包括自动功率控制电路。在本专利技术的一个实施例中，所述LED光发射二极管包括：承载架；接脚；芯片基座，位于所述承载架之上；垫片，位于所述芯片基座之上；LED芯片，位于所述垫片之上，且所述LED芯片包括纵向PiN发光二极管；连接打线，用于连接所述LED芯片和所述接脚；封胶，用于将所述承载架、所述芯片基座、所述LED芯片、所述接脚上端封装成型；套筒，套设于所述硅胶之上。在本专利技术的一个实施例中，所述垫片表面镀有导电金属。在本专利技术的一个实施例中，所述纵向PiN发光二极管的发光波长为1550nm～1650nm。在本专利技术的一个实施例中，所述硅胶呈凸型结构。在本专利技术的一个实施例中，所述硅胶的凸型结构上表面镀有一层抗反射膜。在本专利技术的一个实施例中，所述纵向PiN发光二极管包括：N型Si衬底；本征Ge层，层叠于所述N型Si衬底上；P型Si层，层叠于所述本征Ge层上；正电极，制备于所述P型Si层上且与所述连接打线电连接；负电极，制备于所述N型Si衬底上且与所述连接打线电连接。在本专利技术的一个实施例中，所述本征Ge层依次包括Ge籽晶层、晶化Ge层以及Ge外延层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术的LED光发射机，采用高发光效率的LED光源，大大提高了LED光发射机的传输性能低；2、本专利技术的LED光源，采用LED光发射二极管，与激光二极管光源相比，制作简易且成本较低。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种LED光发射机的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种LED光发射二极管的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种纵向PiN发光二极管的结构示意图；图4a-图4j为本专利技术实施例的一种纵向PiN发光二极管的制备工艺示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种激光再晶化工艺示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种LED光发射机的结构示意图；该LED光发射机10包括：数字信号处理器11；D/A转换器12，与所述数字信号处理器11电连接；驱动电路13，与所述D/A转换器12电连接；LED光源14，与所述驱动电路13电连接，且包括LED光发射二极管20；优选地，所述数字信号处理器11采用可编辑门阵列FPGA。优选地，LED光发射机10还包括自动功率控制电路。请参见图2，图2为本专利技术实施例提供的一种LED光发射二极管的结构示意图；进一步地，所述LED光发射二极管20包括：承载架21；接脚22；芯片基座，位于所述承载架21之上；垫片，位于所述芯片基座之上；LED芯片23，位于所述芯片基座之上，且所述LED芯片23包括纵向PiN发光二极管30；连接打线24，用于连接所述LED芯片23和所述接脚22；封胶25，用于将所述承载架21、所述芯片基座、所述LED芯片23、所述接脚22上端封装成型；套筒26，套设于所述硅胶25之上。其中，套筒26的内径与所述硅胶25的外径相匹配。套筒26另一端设有光纤27的插孔，LED芯片23中心与光纤27中轴线对齐，以使产生的光能聚集耦合进入光纤27进行传输。进一步地，所述垫片表面镀有导电金属。进一步地，所述纵向PiN发光二极管30的发光波长为1550nm～1650nm。优选地，所述硅胶25呈凸型结构。优选地，所述硅胶25的凸型结构上表面镀有一层抗反射膜。请参见图3，图3为本专利技术实施例提供的一种纵向PiN发光二极管的结构示意图；该纵向PiN发光二极管30包括：N型Si衬底31；本征Ge层32，层叠于所述N型Si衬底31上P型Si层33，层叠于所述本征Ge层32上；正电极34，制备于所述P型Si层33上；负电极35，制备于所述N型Si衬底31上。可选地，所述本征Ge层32依次包括Ge籽晶层、晶化Ge层以及Ge外延层。另外，所述晶化Ge层是位于所述Ge籽晶层上的Ge主体层经过激光再晶化工艺形成的；其中，所述激光再晶化工艺的参数包括：激光波长为808nm，激光光斑尺寸10mm×1mm，激光功率为1.5kW/cm2，激光移动速度为25mm/s。可选地，所述N型Si衬底31的掺杂浓度为1×1020cm-3，所述P型Si层33的掺杂浓度为5×1018cm-3。另外，该纵向PiN发光二极管30还包括钝化层36，该钝化层36可以为SiO2材料，其厚度为150～200nm。可选地，所述正电极34和所述负电极35为Cr或者Au材料，且其厚度为150～200nm。请参见图5，为本专利技术实施例提供的一种激光再晶化工艺示意图；其中，激光再晶化工艺是一种热致相变结晶的方法，通过激光热处理，使Si衬底上Ge外延层熔化再结晶，横向释放Ge外延层的位错缺陷，不仅可获得高质量的Ge外延层，同时，由于激光再晶化工艺可精确控制晶化区域，一方面避免了常规工艺中Si衬底与Ge外延层之间的Si、Ge互扩问题，另一方面Si/Ge之间材料界面特性好。其中，利用激光再晶化工艺处理Ge外延层，横向释放Ge外延层的位错缺陷，获得低位错密度的Ge外延层；同时，由于激光再晶化工艺可精确控制晶化区域，Si与Ge之间材料界面特性好，从而提高了器件性能。其中，LED光发射机10工作时，输入信号进入数字信号处理器11，从数字信号处理器11输出驱动信号，经过D/A转换器12将驱动信号转换为模拟驱动信号，驱动信号经过驱动电路13发送一个预偏置电流，该预偏执电流驱动LED光源14中的LED光发射二极管20产生光信号，即其中的LED芯片23中的纵向PiN发光二极管30在驱动电流的作用下辐射产生光信号，该光信号发送到光纤27进行传输。与现有技术相比，本专利技术实施例有益效果为：1、本专利技术的LED光发射机，采用高发光效率的LED光源，大大提高了LED光发射机的传输性能；2、本专利技术的LED光源，采用LED光发射二极管，与激光二极管光源相比，制作简易且成本较低；3、本专利技术的纵向PiN发光二极管，通过激光再晶化工艺制备，精确控制晶化区域，Si与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED光发射机，其特征在于，包括：数字信号处理器；D/A转换器，与所述数字信号处理器电连接；驱动电路，与所述D/A转换器电连接；LED光源，与所述驱动电路电连接，且包括LED光发射二极管。

【技术特征摘要】
1.一种LED光发射机，其特征在于，包括：数字信号处理器；D/A转换器，与所述数字信号处理器电连接；驱动电路，与所述D/A转换器电连接；LED光源，与所述驱动电路电连接，且包括LED光发射二极管。2.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，所述数字信号处理器采用可编辑门阵列FPGA。3.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，还包括自动功率控制电路。4.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，所述LED光发射二极管包括：承载架；接脚；芯片基座，位于所述承载架之上；垫片，位于所述芯片基座之上；LED芯片，位于所述垫片之上，且所述LED芯片包括纵向PiN发光二极管；连接打线，用于连接所述LED芯片和所述接脚；封胶，用于将所述承载架、所述芯片基座、所述LED芯片、所述接脚上端封装成型；套筒，套设于所述硅胶之上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61