專利名稱：平面波導(dǎo)光分路器的自動調(diào)芯對接工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面波導(dǎo)光分路器，尤其涉及平面波導(dǎo)光分路器調(diào)芯對接工藝方 法。
背景技術(shù)：
PLC Splitter(平面波導(dǎo)光分路器)產(chǎn)品內(nèi)部核心器件由FA(光纖陣列)和 Splitter Chip (平面波導(dǎo)光分路器芯片)組成。產(chǎn)品功能為光信號從輸入端FA (光纖陣 列)進(jìn)入，通過Splitter Chip (平面波導(dǎo)光分路器芯片)進(jìn)行光功率的平均分配，最后由 輸出端FA(光纖陣列)將平均分配后的光功率傳送到需求的端口。平面波導(dǎo)光分路器的制 作過程實(shí)際上就是針對這三個(gè)元器件的 組裝過程，這三個(gè)元器件的組裝需要通過高精度的 調(diào)節(jié)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)技術(shù)就是針對光纖的調(diào)節(jié)對接，也簡稱調(diào)芯對接。現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的調(diào)芯對接工藝采用高精度的調(diào)芯系統(tǒng)輔助顯微監(jiān)測系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)從輸入端FA (光纖陣列)到Splitter Chip (平面波導(dǎo)光分路器芯片)，再從Splitter Chip (平面波導(dǎo)光分路器芯片)到輸出端FA (光纖陣列)過程中光纖位置的對準(zhǔn)。在此過 程中，將波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換信號來做判定的依據(jù)然后進(jìn)行調(diào)整。這種制程方法存在的問題①需要 在對接過程中增加端面對接狀況監(jiān)控系統(tǒng)并需要開發(fā)相應(yīng)的輔助軟件，成本偏高；②受到 監(jiān)控系統(tǒng)分辨率的影響，調(diào)芯對接的空間準(zhǔn)確度不足；③制作出來的產(chǎn)品由于對接調(diào)芯的 精度影響，可靠性方面存在一定的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種平面波導(dǎo)光分路器自動調(diào)芯對接工藝 方法，旨在解決上述的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作先將波導(dǎo)清洗干凈后安裝到波導(dǎo)架上；再將光纖清洗干 凈，一端安裝在入射端的精密調(diào)整架上，另一端接上光源；借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖與波導(dǎo)的位置，并通過計(jì)算機(jī)指令手動調(diào)整光 纖與波導(dǎo)的平行度和端面間隔；打開激光光源根據(jù)輸出系統(tǒng)分析初步判斷入射端光纖與波導(dǎo)的耦合對準(zhǔn)情況，以 實(shí)現(xiàn)光纖和波導(dǎo)對接時(shí)良好的通光效果；裝配波導(dǎo)輸出端光纖陣列(FA)再采用“借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖與波 導(dǎo)的位置，并通過計(jì)算機(jī)指令手動調(diào)整光纖與波導(dǎo)的平行度和端面間隔”步驟將波導(dǎo)輸出 端與光纖陣列連接并初步調(diào)整到合適的位置；然后將其連接到雙通道功率計(jì)的兩個(gè)探測接 口上；啟動光功率搜索程序自動調(diào)整波導(dǎo)輸出端與光纖陣列的位置，使波導(dǎo)出射端接收 到的光功率值最大，且兩個(gè)采樣通道的光功率值應(yīng)盡量相等；當(dāng)波導(dǎo)輸出端光纖陣列的光功率值達(dá)到最大且盡量相等后，再進(jìn)行點(diǎn)膠工作；
重復(fù)上一步驟，再次尋找波導(dǎo)輸出端光纖陣列接收到的光功率最大值，以保證點(diǎn)膠后波導(dǎo)與光纖陣列的最佳耦合對準(zhǔn)，并將其固化，再進(jìn)行后續(xù)操作，完成封裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是精確判定平面光波導(dǎo)與光纖陣列端面對 接狀況，可以實(shí)現(xiàn)1 X 4/8/16/32/64，2 X 4/8/16/32/64類平面光波導(dǎo)產(chǎn)品準(zhǔn)確調(diào)芯對接， 保證生產(chǎn)的每個(gè)PLC Splitter都具有優(yōu)良的光學(xué)性能和長期的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的1、耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作先將波導(dǎo)清洗干凈后安裝到波導(dǎo)架上；再將光纖清洗干 凈，一端安裝在入射端的精密調(diào)整架上，另一端接上光源；2、借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖與波導(dǎo)的位置，并通過計(jì)算機(jī)指令手動調(diào)整 光纖與波導(dǎo)的平行度和端面間隔；3、打開激光光源根據(jù)輸出系統(tǒng)分析初步判斷入射端光纖與波導(dǎo)的耦合對準(zhǔn)情況， 以實(shí)現(xiàn)光纖和波導(dǎo)對接時(shí)良好的通光效果；4、裝配波導(dǎo)輸出端光纖陣列(FA)再采用步驟2將波導(dǎo)輸出端與光纖陣列連接并 初步調(diào)整到合適的位置；然后將其連接到雙通道功率計(jì)的兩個(gè)探測接口上；5、啟動光功率搜索程序自動調(diào)整波導(dǎo)輸出端與光纖陣列的位置，使波導(dǎo)出射端接 收到的光功率值最大，且兩個(gè)采樣通道的光功率值應(yīng)盡量相等；6、當(dāng)波導(dǎo)輸出端光纖陣列的光功率值達(dá)到最大且盡量相等后，再進(jìn)行點(diǎn)膠工作；7、重復(fù)步驟6，再次尋找波導(dǎo)輸出端光纖陣列接收到的光功率最大值，以保證點(diǎn)膠 后波導(dǎo)與光纖陣列的最佳耦合對準(zhǔn)，并將其固化，再進(jìn)行后續(xù)操作，完成封裝。在本發(fā)明的耦合對準(zhǔn)過程中，PLC分路器所有輸出通道都要精確對準(zhǔn)，由于波導(dǎo)芯 片和光纖陣列(FA)的制造工藝保證了各個(gè)通道間的相對位置，所以只需把PLC分路器與 FA的第一通道和最后一個(gè)通道同時(shí)對準(zhǔn)，便可保證其他通道也實(shí)現(xiàn)了對準(zhǔn)，這樣可以減少 封裝的復(fù)雜程度。在上面的封裝操作中最重要、技術(shù)難度最高的就是耦合對準(zhǔn)操作，它包括 初調(diào)和精確對準(zhǔn)兩個(gè)步驟。其中初調(diào)的目的是使波導(dǎo)能夠良好的通光；精確對準(zhǔn)的目的是 完成最佳光功率耦合點(diǎn)的精確定位，它是靠搜索光功率最大值的程序來實(shí)現(xiàn)的。對接光波 導(dǎo)需要6個(gè)自由度；3個(gè)平動(X、Y、Z)和3個(gè)轉(zhuǎn)動(α、β、g)，要使封裝的波導(dǎo)器件性能良 好，則對準(zhǔn)的平動精度應(yīng)控制在0. 5微米以下，轉(zhuǎn)動精度應(yīng)高于0. 05度。本發(fā)明中的準(zhǔn)確的粗調(diào)設(shè)計(jì)基于物理光學(xué)的反射定律，光信號從一個(gè)表面?zhèn)鞑サ搅硗庖环N可以反射的介質(zhì)表 面上會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，其中入射光線和反射光線在空間上是對稱的，利用這樣的性 質(zhì)，可以反過來觀察和判定入射介質(zhì)面的情況。平面光波導(dǎo)輸入端粗調(diào)設(shè)計(jì)就是按照此定 律出發(fā)，結(jié)合高精度光學(xué)準(zhǔn)直設(shè)備，精確判定輸入端與平面光波導(dǎo)的空間對接好壞。本發(fā)明中的物理應(yīng)力法精確定位端面對接工藝在平面波導(dǎo)光分路器調(diào)芯的整個(gè)制作工藝環(huán)節(jié)中，元器件與元器件端面對接情況 是最難以準(zhǔn)確判定的，目前均采用器件通光光纖局部放大來判定端面對接狀況，這樣的做 法僅能判定通光光纖的局部對接情況。平面波導(dǎo)光分路器產(chǎn)品的長期可靠性與平面波導(dǎo)光分路器核的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系很大。如果只是注意到光纖區(qū)域的端面對接，將不能完全保證到 整體器件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)而給平面波導(dǎo)光分路器產(chǎn)品的長期可靠性帶來未知的隱患。根據(jù)平面波導(dǎo)光分路器產(chǎn)品的長期可靠性設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了利用物理力學(xué)應(yīng)力原 理來解決這個(gè)問題。設(shè)計(jì)了物理外力作用下，元器件的光學(xué)性能將發(fā)生改變，通過對這些性 能的變化取樣分析，可以很容易地判斷出元器件端面對接的優(yōu)異性。本發(fā)明中的粘接厚度設(shè)計(jì)平面波導(dǎo)光分路器使用的元器件粘接厚度對于平面波導(dǎo)光分路器的光學(xué)性能和 長期可靠性也是非常重要的。采用物理應(yīng)力法和高精度量測工具解決粘接厚度，使得平面 波導(dǎo)光分路器產(chǎn)品光學(xué)性能優(yōu)良，產(chǎn)期可靠性達(dá)到并超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種平面波導(dǎo)光分路器的自動調(diào)芯對接工藝方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)、耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作先將波導(dǎo)清洗干凈后安裝到波導(dǎo)架上；再將光纖清洗干凈，一端安裝在入射端的精密調(diào)整架上，另一端接上光源；(2)、借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖與波導(dǎo)的位置，并通過計(jì)算機(jī)指令手動調(diào)整光纖與波導(dǎo)的平行度和端面間隔；(3)、打開激光光源根據(jù)輸出系統(tǒng)分析初步判斷入射端光纖與波導(dǎo)的耦合對準(zhǔn)情況，以實(shí)現(xiàn)光纖和波導(dǎo)對接時(shí)良好的通光效果；(4)、裝配波導(dǎo)輸出端光纖陣列再采用步驟(2)將波導(dǎo)輸出端與光纖陣列連接并初步調(diào)整到合適的位置；然后將其連接到雙通道功率計(jì)的兩個(gè)探測接口上；(5)、啟動光功率搜索程序自動調(diào)整波導(dǎo)輸出端與光纖陣列的位置，使波導(dǎo)出射端接收到的光功率值最大，且兩個(gè)采樣通道的光功率值應(yīng)盡量相等；(6)、當(dāng)波導(dǎo)輸出端光纖陣列的光功率值達(dá)到最大且盡量相等后，再進(jìn)行點(diǎn)膠工作；(7)、重復(fù)步驟(6)，再次尋找波導(dǎo)輸出端光纖陣列接收到的光功率最大值，以保證點(diǎn)膠后波導(dǎo)與光纖陣列的最佳耦合對準(zhǔn)，并將其固化，再進(jìn)行后續(xù)操作，完成封裝。
全文摘要
一種平面波導(dǎo)光分路器的自動調(diào)芯對接工藝方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作；借助顯微觀測系統(tǒng)觀察入射端光纖與波導(dǎo)的位置；判斷入射端光纖與波導(dǎo)的耦合對準(zhǔn)情況；將波導(dǎo)輸出端與光纖陣列連接并初步調(diào)整到合適的位置；然后將其連接到雙通道功率計(jì)的兩個(gè)探測接口上；啟動光功率搜索程序自動調(diào)整波導(dǎo)輸出端與光纖陣列的位置；當(dāng)波導(dǎo)輸出端光纖陣列的光功率值達(dá)到最大且盡量相等后，再進(jìn)行點(diǎn)膠工作；重復(fù)上一步驟，再次尋找波導(dǎo)輸出端光纖陣列接收到的光功率最大值，以保證點(diǎn)膠后波導(dǎo)與光纖陣列的最佳耦合對準(zhǔn)，并將其固化，再進(jìn)行后續(xù)操作，完成封裝；保證生產(chǎn)的每個(gè)PLC Splitter都具有優(yōu)良的光學(xué)性能和長期的穩(wěn)定性。
文檔編號G02B6/125GK101846768SQ20091004807
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者劉細(xì)孝 申請人:上海光維通信技術(shù)有限公司;上海光桓宇通信器材有限公司