[發明專利]一種光器件的耦合系統和光器件的耦合方法

在審

• 申請號: 201811014240.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN108873200A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 黃勁威;孫輝;季紅巖;莊禮杰
• 申請（專利權）人: 深圳市亞派光電器件有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

本發明適用于光器件封裝技術領域，提供了一種用于光器件的耦合系統和光器件的耦合方法，光器件的耦合系統包括六軸耦合裝置、三維移動裝置、電流檢測裝置以及相機監控裝置，六軸耦合裝置用于帶動PD陣列移動以與陣列波導光柵進行耦合，相機監控裝置用于耦合過程中對PD陣列與陣列波導光柵之間的相對位置和相對距離進行監控。本發明通過設置相機監控裝置對PD陣列與陣列波導光柵之間的相對位置和相對距離進行拍照監控，相比于操作者人眼觀察的方式，避免了因PD陣列與陣列波導光柵之間距離過小時人工判斷失誤導致二者相撞的問題，防止PD陣列和陣列波導光柵被擠壓損壞，在此基礎上，提高了PD陣列與陣列波導光柵之間的耦合效率，并提高了封裝良率。

技術領域

本發明屬于光器件的封裝技術領域，特別涉及一種光器件的耦合系統和光器件的耦合方法。

背景技術

目前，隨著光學科技的迅速發展，高速光通信技術被應用于越來越多的領域。大容量光纖通信系統具有巨大的發展潛力和研究價值。粗波分復用(CWDM)技術能較好的挖掘光纖的傳輸潛能進而逐漸受到重視。

陣列波導光柵(Arrayed Waveguide Grating，AWG)是利用PLC(平面光波導)技術在芯片襯底上制作的器件，由輸入波導、輸入平面波導、陣列波導、輸出平面波導和輸出波導構成。當含有多個波長的光信號由輸入波導進入輸入平面波導，由于不存在光學的橫向限制，光信號在輸入平板波導內衍射，并在輸入平板波導的末端耦合進入各條陣列波導，由于相鄰的陣列波導存在長度差，到達輸出平面波導時不同的光信號產生相位差，最后聚焦在不同的輸出波導中。AWG具有小的波長間隔、大的信道數、高的分辨率和易于集成等優點。

光器件中，一束囊括4個波長的光源入射到陣列波導光柵，陣列波導光柵把一束光中的四個波段分調為獨立的四個波長的光，再分別從四個窗口射出，出射波導口被研磨成45°，出射光翻轉90°，朝下射出。出射光為高斯光源，呈橢圓光斑，四路光上均有載波信號，使用光電探測陣列(Photo-Diode Array,PD Array,PD陣列)來接收光信號，轉換為光電流，完成光信號至電信號的轉換。

現有技術中，在陣列波導光柵與PD陣列耦合的過程中，把陣列波導光柵左右夾持住，保持固定狀態，PD陣列被貼伏在PCBA板上，通過手動三維耦合平臺對PCBA板進行夾持。PD陣列與PCBA板的金手指進行金線鍵合，PCBA板與電流檢測裝置連接，可以對入射光進行相應的光電實時監控。

存在的問題為：一、PD陣列和陣列波導光柵耦合到最佳時，PD陣列和陣列波導光柵的相對位置會無限靠近，手動耦合的過程用人眼對PD陣列和陣列波導光柵的相對位置進行監控，很容易造成二者相撞。二、陣列波導光柵是使用玻璃基材制作，其出光波導口會存在切割不平整的問題，PD陣列和陣列波導光柵之間可能會存在角度，在耦合過程無法及時調整到平行狀態，會出現耦合效率低的問題。三、在此基礎上，基于手動三維耦合平臺，耦合封裝的效率也較低。四、手動耦合對AWG進行夾持，壓裝力度不可控，容易對AWG造成壓裂或者崩邊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光器件的耦合系統，旨在解決現有的耦合系統對PD陣列和陣列波導光柵的耦合效率低以及容易對PD陣列和陣列波導光柵造成損壞的技術問題。

本發明是這樣實現的，一種光器件的耦合系統，包括六軸耦合裝置、三維移動裝置、電流檢測裝置以及相機監控裝置；

所述六軸耦合裝置包括六軸移動平臺以及用于夾持PCBA板的PCBA夾具，所述PCBA板用于電性連接PD陣列；所述六軸移動平臺帶動所述PCBA夾具沿第一方向、第二方向和第三方向平移以及關于所述第一方向、第二方向和第三方向旋轉；

所述三維移動裝置包括三維移動平臺、用于固定陣列波導光柵的AWG固定組件以及用于夾持光纖的尾端的尾纖夾持組件；所述尾纖夾持組件帶動所述光纖移動以與所述陣列波導光柵保持平齊；所述三維移動平臺帶動所述陣列波導光柵沿所述第一方向、第二方向和第三方向平移；