自由空间式光路调节装置的制造方法转让专利
申请号 : CN202110481062.9
文献号 : CN113376762B
文献日 : 2022-06-07
发明人 : 宋晓 , 李林科 , 吴天书 , 杨现文 , 张健
申请人 : 武汉联特科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种自由空间式光路调节装置的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:A.贴装微反射镜芯片在壳体的底部的内面;
B.连接所述微反射镜芯片至所述壳体的引脚;
C.粘接支架至所述壳体的底部的内面;
D.粘接棱镜垫块至所述支架;
E.粘接棱镜至所述棱镜垫块;
F.校准耦合平台;
G.有源耦合安装了棱镜的所述棱镜垫块至方形壳体;和H.焊接盖板至所述方形 壳体。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤A1通过一个光学胶水将微反射镜芯片贴装在壳体内部底面。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤A2固化所述微反射镜芯片和所述壳体之间的所述光学胶水。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤B1通过一个金线实现微反射镜芯片与壳体的引脚之间的电气连接。
5.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤C1通过一个光学胶水将所述支架粘接至所述壳体,然后进行固化。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤D1通过一个光学胶水将棱镜与棱镜垫块粘接在一起,然后进行固化。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤F1通过一个光学胶水固化所述棱镜垫块。
8.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,进一步包括子步骤G1密封所述方形壳体,使得所述方形壳体形成一个密封状态。
9.一种自由空间式光路调节装置的校准方法,其特征在于,基于权利要求1‑8任一权利要求所述的制造方法制造所述自由空间式光路调节装置,所述自由空间式光路调节装置的校准方法包括以下步骤:a.贴平一个全反射镜的一个反射面与一个直角定位器的面;
b.调节一个四维调节平台,使得一个准直器发射的一个平行光被投射到所述反射面后完全反射回至所述准直器;
c.投射所述平行光至一个位于一个第一位置的光束分析仪;
d.移动所述光束分析仪至一个第二位置,比较分别在所述第一位置和所述第二位置时的所述光束分析仪的坐标;和e.调节所述四维调节平台使得坐标一致,实现校准。
10.根据权利要求9所述的校准方法,其特征在于,进一步包括子步骤a1抵靠所述全反射镜的一个直角于所述直角定位器的拐角。
说明书 :
自由空间式光路调节装置的制造方法
技术领域
背景技术
半导体光放大器将传输进接收器的光功率以及光信号放大,来满足长距离传输需求。
半导体光放大器放大之后的光功率太大而导致接收器的过载因不满足协议要求而无法使
用。
式,通过系统设备来适配和控制在线式光路调节器,从而动态调节对向来光的大小,使链路
上的光功率满足接收器的要求。
就有可能会出现大量的呆滞库存;另外,升级系统设备让其能够智能判断对向来光的大小,
通过动态调节对向来光的大小,然而升级系统涉及到了软件、硬件、系统工程等,工作量较
大,成本过高。
发明内容
附图说明
具体实施方式
指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述
术语不能理解为对本发明的限制。
反射镜芯片104、一个第一透镜105、一个半导体光放大器106、一个第二准直器107、一个波
分解复用器108和一个第二透镜109,其中所述棱镜103具有一个第一反射面103a和一个第
二反射面103b,参考附图1,所述插针101发射出来的一个发散光被所述第一准直器102准直
为一个平行光,所述平行光被所述棱镜103的所述第一反射面103a反射至所述微反射镜芯
片104上,所述微反射镜芯104片在没有通电的情况下其反射面处于水平状态,可以将投射
至所述微反射镜芯片104的所述平行光全反射至所述棱镜103的所述第二反射面103b上,所
述第二反射面103b再次将所述平行光进行反射;此时,投射至所述第一反射面103a并被其
反射的所述平行光,与被所述第二反射面103b所反射的所述平行光的一个主光轴为平行且
重合的状态。
将进入的光进行放大。
述平行光透射穿过所述透镜109,再次形成一个汇聚光。
平行光透射穿过所述透镜105后汇聚并耦合到所述半导体光放大器106中,所述半导体光放
大器106对进入的光能量进行放大,所述光能量被放大前与被放大后的状态,在附图2‑1和
附图2‑2里面,通过箭头大小示意性的展示放大前后的区别。
行且重合的状态,两束平行光之间产生了一定的角度,并且被第二反射面 103b所反射的平
行光以一个不垂直于透镜105的方式进入角度进入透镜105,被所述透镜105汇聚之后的所
述焦点比所述微反射镜无偏角时的所述焦点明显变大,因此无法在以较大功率的状态耦合
进入所述半导体光放大器106,当进入到所述半导体光放大器106的光能量变少时,被所述
半导体光放大器106放大之后的光能量随之变少,在附图2‑1和附图2‑2里面,通过箭头大小
示意性的展示放大前后的区别。
3103,一个壳体3202,一个支架3203,两个引脚3204a、3204b,一个玻璃绝缘子3205和一个微
反射镜芯片3206,首先,使用一个贴片机将所述微反射镜芯片 3206与所述壳体3202用一个
非导电类的热固化胶水粘接在一起,通过烘烤固定后,使用一个金丝键合机将所述微反射
镜芯片3206上的一个电极与通过所述玻璃绝缘子3205 固定在所述壳体3202上的两个所述
引脚3204a、3204b进行金丝键合。
固化的所述胶水对所述棱镜垫块3102于所述支架3203之间进行固定。
光路中实现两次反射光路。其中,一个棱镜402固定在一个棱镜垫块401上,所述棱镜402的
一个第一反射面402a将一个平行光向下反射至所述微反射镜芯片上,所述微反射镜芯片在
没有通电的情况下其反射面处于水平状态,可以将投射至所述微反射镜芯片的所述平行光
全反射至所述棱镜402的所述第二反射面402b上,所述第二反射面402b再次将所述平行光
进行反射;此时,投射至所述第一反射面402a并被其反射的所述平行光,与被所述第二反射
面402b所反射的所述平行光的一个主光轴为平行且重合的状态。
以看到,自由空间式光路调节装置可以作为一种功能的选项,根据是否需要光路调节功能
来决定增加还是不增加该自由空间式光路调节装置。
自由空间式光路调节装置的有源耦合棱镜的方式,其中用于组装自由空间式光路调节装置
的一个操作台位包括:一个X/Y/Z/θ四维调节平台601,一个被固定在所述四维调节平台601
上的准直器602,其中所述准直器发出的一个平行光具有小于300um 的光斑直径,一个直角
定位器603,所述直角定位器603的两个面603a与603b,两个所述面603a、603b之间相互垂
直,一个X/Y/Z/θ1/θ2/θ3六维调节架709,所述六维调节架709被设于所述直角定位器603的
正上方,一个夹具710,所述夹具710被所述调节架709固定住,所述夹具710将粘接了所述棱
镜3103的所述棱镜垫块3102固定住,一个X/Y/Z/θ四维调节平台705,所述四维调节平台705
被设于所述直角定位器603的正前方,一个直线导轨706,所述直线导轨706被固定在所述四
维调节平台 705的上方,一个光束分析仪被固定在所述直线导轨706上,所述光束分析仪在
所述直线导轨706上可以横向移动,其移动的位置分别是一个第一位置707和一个第二位置
708。
件包括一个棱镜和一个微反射镜芯片。将一个准直光从安装在所述方形壳体上的任一所述
玻璃窗进入,投射到所述棱镜的第一面,所述棱镜的第一面镀有一个全反射膜,所述准直光
被反射到所述棱镜下方的所述微反射镜芯片上,然后从所述微反射镜芯片上反射到所述棱
镜的第二面上,所述棱镜的第二面也镀有一个全反射膜,所述准直光被反射后从所述方形
壳体上另外一端的所述玻璃窗透射出去。
的所述主光轴相互重合。
缘子和两个所述引脚被形成于所述壳体,所述壳体能够密封,所述壳体具有一个底部。两个
所述玻璃窗、两个所述玻璃窗套管、所述玻璃绝缘子和两个所述引脚被形成于所述壳体,所
述壳体可密封,所述壳体具有所述底部,所述壳体与所述盖板之间封焊,形成密封的所述方
形壳体。
棱镜,所述棱镜垫块被粘接在所述支架。
反射面604a与所述直角定位器603的面603b贴平;调节一个X/Y/Z/θ四维调节平台601,让固
定在其上方的一个准直器602所发射出来的一个平行光投射到所述全反射镜604的所述反
射面604a上后完全反射回一个准直器602;撤走所述全反射镜 604,此时所述准直器602所
发射出来的所述平行光投射到在一个第一位置的一个光束分析仪607上,记录所述光束分
析仪607上的峰值坐标(X;Y),然后移动一个直线导轨606上的光束分析仪到一个第二位置
608,再次记录一个光束分析仪608上的峰值坐标(X1;Y1),调节所述直线导轨606下方的一
个X/Y/Z/θ四维调节平台605,然后在观察在所述第一位置、所述第二位置时的所述光束分
析仪607、608的两组峰值坐标,通过持续的调节所述直线导轨606下方的所述X/Y/Z/θ四维
调节平台605最终使X= X1;Y=Y1,至此操作台位校准完毕。
合产品704、所述第一位置、所述第二位置,在一条轴线上(Z轴),让所述待耦合产品704的所
述窗口704b朝向所述准直器602,另外所述窗口704a朝向位于所述第一位置的所述光束分
析仪607;所述壳体3202被粘接在所述待耦合产品704内部,所述棱镜垫块3102与所述棱镜
3103粘接在一起,所述棱镜垫块3102与所述壳体3202通过耦合定位,被粘接在一起。
分析仪607;记录所述第一位置的所述光束分析仪607上的一个平行光峰值坐标 (X2;Y2),
调节所述直角定位器603上方的所述X/Y/Z/θ1/θ2/θ3六维调节架709,让所述X/Y/Z/θ1/θ2/
θ3六维调节架709下方所述夹具710固定住的粘接了所述棱镜3103的所述棱镜垫块3102移
动到所述待耦合产品704内部,将与所述垫块3102粘接在一起的所述棱镜3103移动到所述
待耦合产品704的内部,观察所述第一位置的所述光束分析仪607上的所述平行光峰值坐标
(X3;3),然后调节所述 X/Y/Z/θ1/θ2/θ3六维调节架709下方所述夹具710固定住的粘接了
所述棱镜3103 的所述棱镜垫块3102,并持续观察所述第一位置的所述光束分析仪607上的
所述平行光峰值坐标(X3;Y3)。将所述第一位置的所述光束分析仪607上的所述平行光峰值
坐标(X3;Y3)与第一次记录的所述第一位置的所述光束分析仪607上的所述平行光峰值坐
标(X2;Y2)调整到完全一致;将所述光束分析仪从所述第一位置707,移动到所述第二位置
708后记录平行所述光峰值坐标(X4;Y4),调节所述直角定位器703上方的所述X/Y/Z/θ1/θ
2/θ3六维调节架709,然后在观察在所述第一位置、所述第二位置时的所述光束分析仪707、
708的两组峰值坐标,通过持续的调节所述直角定位器703上方的所述X/Y/Z/θ1/θ2/θ3六维
调节架709最终使X3=X4;Y3=Y4,然后在所述棱镜垫块3102与所述支架3203之间点胶并固
化。
进行固化;用胶水将棱镜与棱镜垫块粘接在一起,然后进行固化;对耦合平台进行校准;使
用有源耦合的方式将安装了棱镜的棱镜垫块耦合并用胶水固化;将盖板与已经进行过耦合
的方形壳体进行焊接,使其形成密封状态。
粘接在壳体内部底面,然后进行固化,优选的,使用环氧基紫外线预固定+高温烘烤深度固
化的胶水进行固化;用胶水将棱镜与棱镜垫块粘接在一起,然后进行固化,优选的,使用环
氧基紫外线预固定+高温烘烤深度固化的胶水进行固化;对耦合平台进行校准;使用有源耦
合的方式将安装了棱镜的棱镜垫块与安装的微反射镜的壳体耦合到一个预设位置,并用胶
水固化,优选的,使用环氧基紫外线预固定+高温烘烤深度固化的胶水进行固化;将盖板与
已经将安装了棱镜的棱镜垫块和安装的微反射镜的壳体耦合到所述预设位置的方形壳体
进行焊接,使其形成密封状态。
实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。