專(zhuān)利名稱(chēng)：光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域中一種光電子器件管芯測(cè)試臺(tái)；具體地說(shuō)，涉及一種雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)。該測(cè)試臺(tái)可方便地用于光通信光電子器件管芯的耦合和光電特性測(cè)試，從而不用裝成子塊就可挑選出合格的管芯。
背景技術(shù)：
由于光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)了40Gb/s光通信系統(tǒng)和光電子器件的報(bào)道，它代表了當(dāng)今光通信技術(shù)發(fā)展的最高水平。
40Gb/s光通信設(shè)備中關(guān)鍵部件為40Gb/s光發(fā)送模塊和40Gb/s光接收模塊。而在40Gb/s光發(fā)送模塊和光接收模塊中，其關(guān)鍵光電子器件為超高速激光器和40Gb/s光探測(cè)器。
由于傳輸速率和帶寬的限制，超高速激光器和40Gb/s光探測(cè)器的管芯尺寸都很小，難于對(duì)管芯同時(shí)進(jìn)行直接耦合和光電特性測(cè)試，這給管芯挑選帶來(lái)了很大困難。為此，對(duì)激光器采取的辦法是，通過(guò)粘接、金絲鍵合等工藝，把激光器管芯裝在過(guò)渡熱沉上形成子塊(或稱(chēng)過(guò)渡塊)，再對(duì)子塊進(jìn)行耦合和測(cè)試；對(duì)40Gb/s光探測(cè)器，也是通過(guò)粘接、金絲鍵合等工藝，把它裝在子塊上，再對(duì)子塊進(jìn)行耦合和測(cè)試。由于管芯的離散性，裝在子塊上的管芯，一般有10％--40％不能滿(mǎn)足規(guī)定的光電性能指標(biāo)要求，這種子塊也就不能用了。這不僅浪費(fèi)了時(shí)間，而且浪費(fèi)了資源。更有甚者，對(duì)40Gb/s光探測(cè)器、前置放大器組件，如果40Gb/s光探測(cè)器不能滿(mǎn)足規(guī)定要求，則整個(gè)組件都作廢了，其資源的浪費(fèi)是很大的。因此，對(duì)管芯不粘接、壓焊而直接進(jìn)行耦合和測(cè)試，就是一件非常有意義的事情，它不僅可節(jié)約粘接、壓焊工藝所用的時(shí)間和人力，而且可節(jié)約大量資源。
如果在裝成組件前，能對(duì)管芯的合格性進(jìn)行測(cè)試、評(píng)定和挑選，則裝成組件后，管芯的合格性就不用擔(dān)心。
椐查，目前還沒(méi)有資料表明有一種裝置能對(duì)光電子器件管芯進(jìn)行耦合和光電測(cè)試的工作平臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和不足，即先將管芯裝成子塊再對(duì)管芯進(jìn)行耦合和光電測(cè)試，從而挑選出合格的管芯；提供一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，通過(guò)在同一裝置中同時(shí)進(jìn)行耦合和光電測(cè)試，方便、經(jīng)濟(jì)地解決光電子器件管芯的挑選問(wèn)題，節(jié)約了時(shí)間、人力和資源。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是，把雙探針電氣測(cè)試和光耦合測(cè)試結(jié)合起來(lái)，在一個(gè)小的操作、測(cè)試裝置中同時(shí)實(shí)現(xiàn)管芯耦合和光電特性測(cè)試。
具體地說(shuō)，由圖1可知，本實(shí)用新型由金屬探針1、管芯平臺(tái)2、雙探針調(diào)節(jié)架3、光纖夾槽4、三維微動(dòng)耦合架5、支承板6、底座7組成；各部件的位置及其連接關(guān)系是在底座7上的前后垂直設(shè)置有支承板6和三維微動(dòng)耦合架5；在支承板6上部，從左至右依次設(shè)置有第一探針調(diào)節(jié)架3.1、管芯平臺(tái)2和第二探針調(diào)節(jié)架3.2，第一探針調(diào)節(jié)架3.1連接有第一金屬探針1.1，第二探針調(diào)節(jié)架3.2連接有第二金屬探針1.2；三維微動(dòng)耦合架5的前端連接有光纖夾槽4。
此外，作為觀察、調(diào)試和監(jiān)測(cè)手段，必須配備一體視顯微鏡。
所述的雙探針調(diào)節(jié)架3，為一扁條狀滑塊結(jié)構(gòu)，包括第一探針調(diào)節(jié)架3.1和第二探針調(diào)節(jié)架3.2，其上設(shè)置有左右方向調(diào)節(jié)螺絲a、前后方向調(diào)節(jié)螺絲b、上下方向調(diào)節(jié)螺絲c和導(dǎo)軌槽d；三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲a、b、c均在調(diào)節(jié)架中部垂直方向排布，導(dǎo)軌槽在調(diào)節(jié)架的中部水平方向；調(diào)節(jié)a可使固定于條狀滑塊結(jié)構(gòu)中的金屬探針作左右方向(水平方向)運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)圖2。在調(diào)節(jié)架3的前端安裝有一根金屬探針1；通過(guò)三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，可使兩根金屬探針1的尖端上下、左右連續(xù)精微微動(dòng)和前后擺動(dòng)；最大移動(dòng)范圍可達(dá)2.0毫米(管芯最大尺度為0.4×0.5毫米2)；所述的金屬探針1呈弧形狀，其尖端可壓緊放置于平臺(tái)前邊緣管芯的兩根電極；它起著壓緊管芯和測(cè)試連接作用。
所述的管芯平臺(tái)2，為一長(zhǎng)方形的金屬板。
所述的支承板6，其上中部挖成U型的金屬板。
所述的底座7，為一矩形平板狀，起著支撐、連接和減震作用。
所述的三維微動(dòng)耦合架5為一種組合的外構(gòu)件，有3個(gè)調(diào)節(jié)螺竿，可使被夾持的光纖在X、Y、Z方向上作獨(dú)立移動(dòng)，最大移動(dòng)范圍可達(dá)3.0毫米；它起著夾持光纖和耦合對(duì)準(zhǔn)作用。調(diào)整三維微動(dòng)耦合架5，可使耦合用普通光纖的尖端精確對(duì)準(zhǔn)管芯的出光(或入光)區(qū)，并可與管芯前端最小間距小于5微米。
所述的體視顯微鏡用于觀察和調(diào)整光纖尖端與管芯前端之間的相對(duì)位置。
本實(shí)用新型使用步驟是①打開(kāi)體視顯微鏡光源，調(diào)節(jié)聚焦旋鈕，使其清晰顯示被觀察區(qū)域；②用精細(xì)鑷子把管芯放于管芯平臺(tái)2上，小心地把其撥弄至兩個(gè)金屬探針1中間、靠近管芯平臺(tái)2前側(cè)邊緣的位置，并使管芯有源區(qū)側(cè)面和管芯平臺(tái)2前側(cè)邊緣棱線(xiàn)平行；③調(diào)節(jié)兩個(gè)探針1，使其精確地壓緊管芯的兩條電極；④把耦合光纖置于三維微動(dòng)耦合架5的光纖夾槽4內(nèi)，使光纖頭伸出3-5mm；⑤調(diào)節(jié)三維微動(dòng)耦合架5的旋轉(zhuǎn)臂，使光纖頭和管芯有源區(qū)初步對(duì)準(zhǔn)；⑥接好探針連線(xiàn)、光源和其它檢測(cè)儀表；⑦精細(xì)調(diào)節(jié)三維微動(dòng)耦合架5的旋轉(zhuǎn)臂，使光耦合效率最高；⑧調(diào)節(jié)檢測(cè)儀表，進(jìn)行光電特性測(cè)試。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)緊奏，調(diào)節(jié)精巧，使用方便；②提高了工效，減少了浪費(fèi)，節(jié)約了成本。


圖1-本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；圖2-探針架、探針結(jié)構(gòu)圖；圖3-支承板、管芯平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖。
其中1-金屬探針，包括第一金屬探針1.1和第二金屬探針1.2；2-管芯平臺(tái)；3-雙探針調(diào)節(jié)架，包括第一探針調(diào)節(jié)架3.1和第二探針調(diào)節(jié)架3.2，
a-左右方向調(diào)節(jié)螺絲，b-前后方向調(diào)節(jié)螺絲，c-上下方向調(diào)節(jié)螺絲，d-導(dǎo)軌槽；4-光纖夾槽；5-三維微動(dòng)耦合架；6-支承板；7-底座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
*本實(shí)用新型采用手動(dòng)操作。為操作方便，總體尺寸控制在30cm×25cm×25cm范圍內(nèi)。
*底座7為一矩形平板狀，厚為0.8-1.2cm。
*管芯平臺(tái)2安裝在一挖成U型的金屬支承板6中部，其材料為紫銅，尺寸為8厘米×2厘米×3毫米，其表面和前側(cè)面相互垂直，光潔度為5-7。
*金屬支承板6金屬支承板(6)的中部U型槽，厚為2.8-3.2厘米，其平坦部分長(zhǎng)約9-11厘米。
*三維微動(dòng)耦合架5，可選用北京卓立漢光公司產(chǎn)的成品，型號(hào)為ASN-13XYZ-1。
*部件間配合尺寸要求。
本實(shí)用新型要方便、經(jīng)濟(jì)地解決光電子器件管芯的挑選問(wèn)題，不僅要使金屬探針1精確地壓緊管芯電極，而且要使光纖前端與管芯出光(或入光)區(qū)同軸對(duì)準(zhǔn)，并穩(wěn)定地保持適當(dāng)距離。因此，部件位移的精微控制和部件間的相互配合是十分重要的。通常，光通信用光電子器件管芯的尺寸為(0.3-0.4)mm×(0.4-0.5mm)×(0.1-0.2)mm，其金屬電極寬度為(30-60)μm，而管芯出光(或入光)區(qū)面積一般為為(0.2-0.6)μm×(2-8)μm。光電子器件管芯能否高效地進(jìn)行耦合、并進(jìn)行光電特性測(cè)試，關(guān)鍵問(wèn)題是微米-亞微米級(jí)位移的精確控制。本發(fā)明設(shè)計(jì)并安裝的探針1，可在光纖前端兩邊精微地作(1-3)mm范圍內(nèi)的三維獨(dú)立位移，并把探針1的針尖精確地壓在管芯的電極上；而光纖前端，可在管芯出光(或入光)區(qū)作(2-5)mm范圍的三維獨(dú)立位移。通過(guò)調(diào)節(jié)，管芯側(cè)端、探針前端和光纖前端可會(huì)聚于很小的區(qū)域內(nèi)，其位置精度達(dá)到微米-亞微米量級(jí)。這就是部件間配合尺寸要求。
權(quán)利要求1.一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，包括三維微動(dòng)耦合架(5)，其特征在于由金屬探針(1)、管芯平臺(tái)(2)、雙探針調(diào)節(jié)架(3)、光纖夾槽(4)、三維微動(dòng)耦合架(5)、支承板(6)、底座(7)組成；各部件的位置及其連接關(guān)系是在底座(7)上的前后垂直設(shè)置有支承板(6)和三維微動(dòng)耦合架(5)；在支承板(6)上部，從左至右依次設(shè)置有第一探針調(diào)節(jié)架(3.1)、管芯平臺(tái)(2)和第二探針調(diào)節(jié)架(3.2)，第一探針調(diào)節(jié)架(3.1)連接有第一金屬探針(1.1)，第二探針調(diào)節(jié)架(3.2)連接有第二金屬探針(1.2)；三維微動(dòng)耦合架5的前端連接有光纖夾槽(4)；所述的雙探針調(diào)節(jié)架(3)，為一扁條狀滑塊結(jié)構(gòu)，包括第一探針調(diào)節(jié)架(3.1)和第二探針調(diào)節(jié)架(3.2)，其上設(shè)置有左右方向調(diào)節(jié)螺絲(a)、前后方向調(diào)節(jié)螺絲(b)、上下方向調(diào)節(jié)螺絲(c)和導(dǎo)軌槽(d)；三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲(a、b、c)均在調(diào)節(jié)架(3)的中部垂直方向排布，導(dǎo)軌槽(d)在調(diào)節(jié)架的中部水平方向；所述的金屬探針(1)呈弧形狀；所述的管芯平臺(tái)(2)，為一長(zhǎng)方形的金屬板；所述的支承板(6)，為一種其上中部挖成U型的金屬板；所述的底座(7)，為一矩形平板狀。
2.按權(quán)利要求1所述的一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，其特征在于底座(7)厚為0.8-1.2cm。
3.按權(quán)利要求1所述的一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，其特征在于管芯平臺(tái)(2)其材料為紫銅，尺寸為8厘米×2厘米×3毫米，其表面和前側(cè)面相互垂直，光潔度為5-7。
4.按權(quán)利要求1所述的一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，其特征在于金屬支承板(6)的中部U型槽，厚為2.8-3.2厘米，其平坦部分長(zhǎng)約9-11厘米。
5.按權(quán)利要求1所述的一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，其特征在于三維微動(dòng)耦合架(5)選用北京卓立漢光公司產(chǎn)的成品，型號(hào)為ASN-13XYZ-1。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光電子器件管芯用雙探針三維微動(dòng)耦合測(cè)試臺(tái)，涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域中一種光電子器件管芯測(cè)試臺(tái)。本實(shí)用新型由金屬探針1、管芯平臺(tái)2、雙探針調(diào)節(jié)架3、光纖夾槽4、三維微動(dòng)耦合架5、支承板6、底座7組成；各部件的位置及其連接關(guān)系是在底座7上的前后垂直設(shè)置有支承板6和三維微動(dòng)耦合架5；在支承板6上部，從左至右依次設(shè)置有第一探針調(diào)節(jié)架3.1、管芯平臺(tái)2和第二探針調(diào)節(jié)架3.2，第一探針調(diào)節(jié)架3.1連接有第一金屬探針1.1，第二探針調(diào)節(jié)架3.2連接有第二金屬探針1.2；三維微動(dòng)耦合架5的前端連接有光纖夾槽4。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)精巧，使用方便；提高了工效，減少了浪費(fèi)，節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)G01M11/00GK2735356SQ200420077018
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者丁國(guó)慶, 劉興瑤 申請(qǐng)人:武漢電信器件有限公司