(最新整理)PLC光分路器封裝技術(shù)

1、(完整)plc光分路器封裝技術(shù)(完整)plc光分路器封裝技術(shù) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)plc光分路器封裝技術(shù)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為(完整)plc光分路器封裝技術(shù)的全部內(nèi)容。平面光波導(dǎo)（plc）分路器封裝技術(shù)目前光分路器主要有兩種類型：一種是采用傳統(tǒng)光無源器件制作技術(shù)

2、(拉錐耦合方法）生產(chǎn)的熔融拉錐式光纖分路器；另一種是采用集成光學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的平面光波導(dǎo)（plc）分路器。plc分路器是當(dāng)今國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景,然而plc分路器的封裝是制造plc分路器中的難點(diǎn)。plc分路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。plc分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個(gè)導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對準(zhǔn)，然后用特定的膠（如環(huán)氧膠）將其粘合在一起的技術(shù)。其中plc分路器與光纖陣列的對準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。plc分路器的封裝涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對準(zhǔn)，難度較大。當(dāng)采用人工操作時(shí),其缺點(diǎn)是效率低，重復(fù)性差，人為因素多且難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)等。plc分路器實(shí)物照片。p

3、lc分路器的制作plc分路器采用半導(dǎo)體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù))制作.光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面,分路功能集成在芯片上，也就是在一只芯片上實(shí)現(xiàn)1、1等分路;然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列并進(jìn)行封裝.其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)物照片分別如圖1、2所示。與熔融拉錐式分路器相比,plc分路器的優(yōu)點(diǎn)有：（1）損耗對光波長不敏感，可以滿足不同波長的傳輸需要.（2)分光均勻，可以將信號(hào)均勻分配給用戶。（3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小,可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，不需留出很大的安裝空間。（4)單只器件分路通道很多，可以達(dá)到32路以上。（5）多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢越明顯。同時(shí),plc分

4、路器的主要缺點(diǎn)有:（1）器件制作工藝復(fù)雜，技術(shù)門檻較高,目前芯片被國外幾家公司壟斷，國內(nèi)能夠大批量封裝生產(chǎn)的企業(yè)很少。（2）相對于熔融拉錐式分路器成本較高，特別在低通道分路器方面更處于劣勢。plc分路器封裝技術(shù)plc分路器的封裝過程包括耦合對準(zhǔn)和粘接等操作.plc分路器芯片與光纖陣列的耦合對準(zhǔn)有手工和自動(dòng)兩種,它們依賴的硬件主要有六維精密微調(diào)架、光源、功率計(jì)、顯微觀測系統(tǒng)等，而最常用的是自動(dòng)對準(zhǔn),它是通過光功率反饋形成閉環(huán)控制,因而對接精度和對接的耦合效率高。plc分路器封裝主要流程如下：(1）耦合對準(zhǔn)的準(zhǔn)備工作：先將波導(dǎo)清洗干凈后小心地安裝到波導(dǎo)架上；再將光纖清洗干凈，一端安裝在入射端的精密

5、調(diào)整架上，另一端接上光源（先接6。328微米的紅光光源，以便初步調(diào)試通光時(shí)觀察所用)。(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(dòng)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)顯微系統(tǒng)觀測到的x軸和y軸的圖像，并借助波導(dǎo)輸出端的光斑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）當(dāng)顯微觀測系統(tǒng)觀察到波導(dǎo)輸出端的光斑達(dá)到理想的效果后,移開顯微觀測系統(tǒng).（5）將波導(dǎo)輸出端光纖陣列（fa）的第一和第八通道清洗干凈，并用吹氣球吹干。再采用步驟（2)的方法將波導(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)

6、的兩個(gè)探測接口上。（6）將光纖陣列入射端6。328微米波長的光源切換為1。310/1。550微米的光源，啟動(dòng)光功率搜索程序自動(dòng)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（即自動(dòng)調(diào)整輸出端光纖陣列，使其與波導(dǎo)入射端實(shí)現(xiàn)精確的對準(zhǔn)，從而提高整體的耦合效率）。圖3。1分支plc分路器芯片封裝結(jié)構(gòu)(7）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。（8)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。在上面的耦合對準(zhǔn)過程中,pl

7、c分路器有8個(gè)通道且每個(gè)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的第一通道和第八通道同時(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(dòng)(x、y、z)和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)(、g），要使封裝的波導(dǎo)器件性能良好，則對準(zhǔn)的平動(dòng)精度應(yīng)控制在0.5微米以下,轉(zhuǎn)動(dòng)精度應(yīng)高于0。05度。18分支plc分路器的封裝對1分支plc分路器進(jìn)行封裝，封裝的耦合對準(zhǔn)過程采用上面介紹的封裝工藝流程。對準(zhǔn)封裝后的結(jié)構(gòu)如圖3所示，封裝的組件由plc分路器芯片和光纖陣列組成。在plc分路器芯片的連接部位，為了確保連接的機(jī)械強(qiáng)度和長期可靠性，對玻璃板整片用膠粘住。光纖陣列是用機(jī)械的方法在玻璃板上以250微米間距加工成v形溝槽，然后將光纖陣列固定在此。制作8芯光纖陣列的最高累計(jì)間隔誤差平均為0.48微米，精確度極高。在plc分路器芯片與光纖陣列的連接以及各個(gè)部件的組裝過程中,為了減少組裝時(shí)間,