[發明專利]光纖探針陣列的校準結構及其校準方法

有效

• 申請號: 202011463882.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112611543B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 馮朋;劉敏;肖希;王磊;吳定益
• 申請（專利權）人: 武漢光谷信息光電子創新中心有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01D18/00;H01L21/66
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李路遙;張穎玲

1.一種光纖探針陣列的校準結構，其特征在于，包括：

多個光電探測器，能夠與所述光纖探針陣列排列方向上的至少兩個探針一一對應，所述光電探測器用于將來自對應的所述探針的測試光束轉換為電信號；以及

多個光柵耦合器，能夠與所述光纖探針陣列對應的所述排列方向上的至少兩個探針一一對應，所述光柵耦合器用于將測試光束傳輸至對應的所述探針、或接收來自對應的所述探針的測試光束，多個所述光柵耦合器中的一部分為輸入耦合器，多個所述光柵耦合器中的另一部分為輸出耦合器，每個所述輸入耦合器對應一個所述輸出耦合器，所述探針發射測試光束進入對應的所述輸入耦合器，所述輸入耦合器將接收的測試光束傳輸至對應的所述輸出耦合器，所述輸出耦合器將接收的測試光束輸出至對應的所述探針。

2.根據權利要求1所述的校準結構，其特征在于，多個所述光柵耦合器順次間隔排列，所述光柵耦合器與對應的所述排列方向的所述探針一一對應，所述光柵耦合器總數量的一半為輸入耦合器，所述光柵耦合器總數量的另一半為輸出耦合器。

3.根據權利要求2所述的校準結構，其特征在于，相鄰的兩個所述光柵耦合器之間設置有所述光電探測器。

4.根據權利要求3所述的校準結構，其特征在于，所述光柵耦合器的總數量和所述光電探測器的總數量之和、與對應的所述排列方向上的所述探針的總數量相等。

5.根據權利要求1～4任意一項所述的校準結構，其特征在于，所述校準結構包括：

多個電極，每個所述光電探測器電連接兩個所述電極，所述電極用于測定對應的所述光電探測器的電信號。

6.根據權利要求5所述的校準結構，其特征在于，所述電極包括正極和負極；

所述正極的總數量和所述光電探測器的總數量一致，所述負極的數量為一個，每個所述光電探測器電連接一個所述正極，所有所述光電探測器與所述負極電連接；或所述負極的總數量和所述光電探測器的總數量一致，所述正極的數量為一個，每個所述光電探測器電連接一個所述負極，所有所述光電探測器與所述正極電連接。

7.根據權利要求1～4任意一項所述的校準結構，其特征在于，其中兩個所述光柵耦合器能夠與對應的所述排列方向上間隔距離最大的兩個所述探針一一對應；

或，其中兩個所述光電探測器能夠與對應的所述排列方向上間隔距離最大的兩個所述探針一一對應。

8.一種光纖探針陣列的校準方法，其特征在于，包括：

所述光纖探針陣列排列方向上的至少兩個探針與光電探測器一一對應，多個所述光電探測器沿第一方向排列，所述光纖探針陣列繞第一轉動中心轉動、以及沿上下方向平移，直至每個與所述探針對應的所述光電探測器的電信號與第一理想值之間的相對誤差在第一預設值以內，確定所述光纖探針陣列在所述上下方向上的位置；

所述光纖探針陣列對應的所述排列方向上的至少兩個探針與光柵耦合器一一對應，多個所述光柵耦合器中的一部分為輸入耦合器，多個所述光柵耦合器中的另一部分為輸出耦合器，每個所述輸入耦合器對應一個所述輸出耦合器，所述探針發射測試光束進入對應的所述輸入耦合器，所述輸入耦合器將接收的測試光束傳輸至對應的所述輸出耦合器，所述輸出耦合器將接收的測試光束輸出至對應的所述探針，所述光纖探針陣列繞第二轉動中心轉動，直至每個輸出的測試光束的光功率與第二理想值之間的相對誤差在第二預設值以內，確定所述光纖探針陣列在第二方向上的位置，其中，所述第一方向、所述第二方向、以及所述上下方向相互垂直，所述第一轉動中心沿所述第二方向延伸，所述第二轉動中心沿所述上下方向延伸。

9.根據權利要求8所述的校準方法，其特征在于，所述第一預設值在0.5％～1.5％之間；

和/或，所述第二預設值在5％～10％之間。