一種曲線形有熱awg陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器及其制作裝置，制作方法和測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器及其制作裝置，制作方法和測(cè)試方法；本發(fā)明詳細(xì)介紹了波分復(fù)用器自身產(chǎn)品的構(gòu)造，包括：一封裝盒，該封裝盒內(nèi)放置一AWG芯片，一與AWG芯片的輸入端耦合的單纖，以及一與AWG芯片的輸出端耦合的單晶硅光纖陣列，一分別設(shè)置于AWG芯片輸入端和輸出端耦合處的玻璃蓋板，該玻璃蓋板增加了耦合面積，還包括一溫度監(jiān)控組件，所述溫度監(jiān)控組件包括一溫度控制裝置和一設(shè)置于單纖一側(cè)的至少兩個(gè)加熱驅(qū)動(dòng)器。配合一整套工藝流程，使得制備出來的波分復(fù)用器工作帶寬波長范圍為1528nm-1565nm，波分均勻，性能穩(wěn)定，偏振等相關(guān)損耗低。
【專利說明】—種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器及其制作裝置，制作方法和測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器及其制作裝置，制作方法和測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于大規(guī)模的FTTH網(wǎng)絡(luò)部署，而我國傳統(tǒng)寬帶主要采用以ADSL為代表的銅線寬帶技術(shù)，很難滿足用戶日益增加的寬帶需求。有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器由于其通道損耗均勻、尺寸小、易于集成、便于批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過FTTH核心技術(shù)PON的不斷升級(jí)，有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器在光接入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上可以輕松提供1G、
2.5G甚至數(shù)IOG的帶寬，每個(gè)用戶的接入速率也相應(yīng)快速提高，是最適合用于大容量的密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。
[0003]目前有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器大量的需求量大，但加工精度與數(shù)量存在嚴(yán)重矛盾，雖然經(jīng)過科學(xué)家們多年的摸索，但有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器大規(guī)模加工問題一直是密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)產(chǎn)能的瓶頸?；诖?，我們通過對(duì)光通信行業(yè)多年的研究，結(jié)合光信息與機(jī)械加工技術(shù)，發(fā)明研究出該制作裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器及其制作裝置，制作方法和測(cè)試方法；本發(fā)明詳細(xì)介紹了波分復(fù)用器自身產(chǎn)品的構(gòu)造，及其并配合一整套工藝流程，使得制備出來的波分復(fù)用器工作帶寬波長范圍為1528nm-1565nm，插入損耗的測(cè)試波段覆蓋這一波段范圍的頻譜曲線，所述的工作中心波長為1550nm,波分均勻,性能穩(wěn)定,偏振等相關(guān)損耗低。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器，包括:
[0007]一封裝盒，該封裝盒內(nèi)放置一 AWG芯片，
[0008]—與AWG芯片的輸入端I禹合的單纖，以及一與AWG芯片的輸出端I禹合的單晶娃光纖陣列，
[0009]一分別設(shè)置于AWG芯片輸入端和輸出端耦合處的玻璃蓋板，該玻璃蓋板增加了耦合面積，
[0010]還包括一溫度監(jiān)控組件，所述溫度監(jiān)控組件包括一溫度控制裝置和一設(shè)置于單纖一側(cè)的至少兩個(gè)加熱驅(qū)動(dòng)器。
[0011]一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，包括:
[0012]一 AffG芯片加工裝置，包括一 AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置和一 AWG芯片固化及研
磨裝置；
[0013]所述AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置用于增加耦合面積；所述AWG芯片固化裝置將多個(gè)AWG芯片均固定于夾層基板上，研磨裝置對(duì)固化后的AWG芯片同時(shí)進(jìn)行研磨，
[0014]一耦合裝置，用于將單纖與AWG芯片的輸入端耦合以及將單晶硅光纖陣列與AWG芯片的輸出端耦合，
[0015]以及一封裝殼體，對(duì)測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還包括對(duì)耦合完畢的AWG芯片進(jìn)行光纖傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試的測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置包括:
[0017]一樣品架，用于放置耦合完畢的AWG芯片，
[0018]—ASE寬帶光源和一與ASE帶寬光源連接的光開關(guān),該光開關(guān)與單纖一端相連，
[0019]以及一光譜儀，該光譜儀與單晶硅光纖陣列的一端相連。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置包括:
[0021]一裝夾平臺(tái)，所述裝夾平臺(tái)上設(shè)置一曲線形凹槽的結(jié)構(gòu)形體，所述曲線形凹槽的結(jié)構(gòu)形體與AWG芯片的輸入/輸出端相匹配，
[0022]一位于結(jié)構(gòu)形體正上方的定位平臺(tái)，該定位平臺(tái)包括垂直裝夾平臺(tái)設(shè)置的二維調(diào)節(jié)平衡軸，用于精確定位玻璃蓋板與AWG芯片的膠層厚度，
[0023]以及一位于結(jié)構(gòu)形體一側(cè)的鋸齒形對(duì)齊平臺(tái)，用于卡住AWG芯片，提高AWG芯片裝載穩(wěn)定性。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述耦合裝置包括:
[0025]一曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)，用于放置及夾緊AWG芯片，
[0026]—輸入端(XD光放大器和輸出端(XD光放大器，
[0027]一與輸入端CXD光放大器和輸出端CXD光放大器連接的顯示器，該顯示器用于顯示調(diào)節(jié)過程中的對(duì)準(zhǔn)畫面，
[0028]一設(shè)置于AWG芯片輸入端一側(cè)的對(duì)光組件，所述對(duì)光組件包括一光開關(guān)，以及一與光開關(guān)連接的可調(diào)諧激光光源，
[0029]以及一設(shè)置于AWG芯片輸出端一側(cè)的光功率計(jì)，該光功率計(jì)用于測(cè)量調(diào)節(jié)過程中的光功率計(jì)讀數(shù)。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)包括:
[0031]一底座，所述底座包括上層定位臺(tái)和下層定位臺(tái)；
[0032]所述上層定位臺(tái)包括一放置AWG芯片的底座槽、一位于底座槽中部的上層夾緊機(jī)構(gòu)和一位于上層夾緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)的兩個(gè)圓形凹槽，所述圓形凹槽與所述下層定位臺(tái)固定連接；所述下層定位臺(tái)由與所述圓形凹槽相銜接的臺(tái)體與中心支架構(gòu)成，
[0033]一蓋住底座的壓板，所述壓板同樣包括上層板體和下層板體；
[0034]所述上層板體采用一整塊硬度大、重量輕的板材，且中部設(shè)置下層夾緊機(jī)構(gòu)，與底座上設(shè)置的上層夾緊機(jī)構(gòu)配合使用；所述下層板體采用柔軟、可塑性大的板材。
[0035]一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制造方法，包括以下步驟:
[0036]一 AffG芯片耦合步驟，具體如下:
[0037]步驟一、AffG芯片的輸入端調(diào)校；調(diào)節(jié)與輸入端CXD光放大器連接的三維調(diào)節(jié)架，使顯示器上可以清晰顯示單纖端面與AWG芯片輸入端端面，
[0038]調(diào)節(jié)輸入端六維調(diào)節(jié)架，使得單纖端面與AWG芯片輸入端面達(dá)到兩邊平行以及側(cè)面平行的位置；[0039]步驟二、AWG芯片的輸出端調(diào)校；與輸出端CXD光放大器連接的三維調(diào)節(jié)架，使顯示器上可以清晰顯示單晶硅光纖陣列端面與AWG芯片輸出端端面，
[0040]調(diào)節(jié)輸出端六維調(diào)節(jié)架，使得單晶硅光纖陣列端面與AWG芯片輸出端面達(dá)到兩邊平行以及側(cè)面平行的位置；
[0041]上述步驟一和步驟二將單纖輸入端波導(dǎo)與AWG芯片輸入端波導(dǎo)一一對(duì)準(zhǔn)，再將AffG芯片輸出端波導(dǎo)與單晶娃光纖陣列的波導(dǎo) 對(duì)準(zhǔn)；
[0042]步驟三、平衡調(diào)節(jié)；將輸入端CXD光放大器移至單纖端面與AWG芯片輸入端面處，并結(jié)合光功率計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0043]將輸出端CXD光放大器移至單晶硅光纖陣列端面與AWG芯片輸出端面處，同樣結(jié)合光功率計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0044]直至當(dāng)曲線形有熱AWG芯片的輸入端和輸出端對(duì)應(yīng)的光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，點(diǎn)UV膠水同時(shí)進(jìn)行固化；
[0045]一測(cè)試步驟，用于對(duì)耦合完畢的AWG芯片進(jìn)行光纖傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試，
[0046]—封裝步驟，將測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。
[0047]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在AWG芯片耦合步驟之前還包括一 AWG芯片加工步驟；
[0048]步驟一，采用AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置將AWG芯片兩端進(jìn)行加蓋玻璃蓋板；
[0049]步驟二，將步驟一中的連接有玻璃蓋板的AWG芯片利用AWG芯片固化及研磨裝置進(jìn)行固化和研磨；
[0050]固化階段中，將AWG芯片通過粘結(jié)劑熱固于夾層基板上，保證夾層基板總平整度為2-15um，翹曲度為20-50um，且AWG芯片與所述基板之間的粘接膠厚度小于Ium ;固化之后，進(jìn)行8度角研磨。
[0051]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟二中的研磨分為粗磨過程和拋光過程，所述粗磨過程采用粉體粒度為10nm-2000nm,分體莫氏硬度為7-9,有一定晶格形態(tài)的研磨粉；所述拋光過程采用粉體粒度為5nm-200nm，分體莫氏硬度為5_9的拋光粉。
[0052]一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0053]步驟一、將一根跳線一端連入ASE寬帶光源，一端連入光譜儀OPTICAL INPUT端，進(jìn)行歸零校準(zhǔn)；
[0054]步驟二、將步驟一中的跳線中心點(diǎn)斷開，使用熔接測(cè)試的方法，把曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器輸入端與輸出端分別連接跳線光源端與光譜儀OPTICAL INPUT端;
[0055]步驟三、將光譜儀模式切換為寫入模式，然后進(jìn)行掃描測(cè)試；
[0056]步驟四、當(dāng)曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器每根光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)品即為合格品。
[0057]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0058]上述密集波分復(fù)用器采用雙驅(qū)動(dòng)熱備份的工作方式進(jìn)行AWG芯片的溫度控制，能夠極大地提高溫控電路的可靠性；且其工作帶寬波長范圍能達(dá)到1528nm-1565nm，插入損耗的測(cè)試波段覆蓋這一波段范圍的頻譜曲線，所述的工作中心波長為1550nm，波分均勻，性能穩(wěn)定，偏振等相關(guān)損耗低；[0059]該制作裝置和制作方法以現(xiàn)有的PLC光分路對(duì)光耦合機(jī)臺(tái)為基礎(chǔ)，增加了曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了操作簡單，精確度高的耦合效果，很大程度上提升了對(duì)曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量；
[0060]進(jìn)行該測(cè)試方法的測(cè)試裝置包括樣品架、ASE帶寬光源、光譜儀設(shè)備、光開關(guān)，采用熔接測(cè)試的方法，所需的測(cè)試設(shè)備數(shù)量少，不受周圍環(huán)境、測(cè)試場(chǎng)地的限制，成本低，易進(jìn)行，采用這種加速測(cè)試的方法，不僅縮短了測(cè)試時(shí)間(只需常規(guī)測(cè)試時(shí)間的十分之一)，提高了測(cè)試效率，而且能夠測(cè)試到整個(gè)波段的潛在故障，對(duì)曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器質(zhì)量與可靠性的提高，起到了極大的作用，縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的周期。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0062]圖1A是本發(fā)明制作的曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器整體圖。
[0063]圖1B是IA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0064]圖2A是本發(fā)明的AWG芯片加蓋玻璃蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]圖2B是圖2A的具體操作的整體圖。
[0066]圖3是本發(fā)明的AWG芯片粘接并固化夾層基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]圖4A是本發(fā)明的曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068]圖4B是圖4A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]圖4C是圖4A的具體操作的整體圖。
[0070]圖4D是圖4A，4B, 4C的爆炸圖。
[0071]圖5是本發(fā)明的制備方法的流程圖。
[0072]圖6是本發(fā)明的AWG芯片耦合步驟的工作原理圖。
[0073]圖7A是本發(fā)明對(duì)光耦合六維調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖之一。
[0074]圖7B是本發(fā)明對(duì)光耦合六維調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖之二。
[0075]圖8是本發(fā)明測(cè)試方法的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0077]如圖1A、1B所示，本發(fā)明制備出來的曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器，包括一高可靠波分陣列光波導(dǎo)溫度控制裝置1，兩個(gè)加熱驅(qū)動(dòng)器4，兩個(gè)加熱驅(qū)動(dòng)器采用雙驅(qū)動(dòng)熱備份的工作方式進(jìn)行AWG芯片2的溫度控制，本發(fā)明能夠極大地提高溫控電路的可靠性。
[0078]AWG芯片2兩端分別采用單纖(pigtail) 5與單晶娃光纖陣列(monocrystallinesilicon fiber array) 6進(jìn)行稱合,在AWG芯片2輸入端與輸出端需進(jìn)行加貼玻璃蓋板3,從而增加耦合面積，簡化耦合難度。[0079]單晶硅光纖陣列6由基片上的單晶硅V或U形槽陣列、上蓋片和多芯單膜光纖通過粘接劑粘合而成，單纖、AWG芯片與單晶硅光纖陣列分別經(jīng)過UV、烘烤、TC老化、8度角研磨、測(cè)試等過程。
[0080]如圖2A、2B所示，所述AWG芯片輸入端與輸出端加蓋玻璃蓋板置與具體操作的整體圖，在裝夾平臺(tái)上制作成與AWG芯片輸入/輸出端相匹配的曲線形凹槽的結(jié)構(gòu)形體。
[0081]通過手動(dòng)調(diào)節(jié)二維調(diào)節(jié)平衡軸7可控制玻璃蓋板與AWG芯片之間的膠層厚度，使得膠層均勻分布。玻璃蓋板與AWG芯片端面的對(duì)齊方式由夾具的鋸齒形對(duì)齊平臺(tái)8控制，提高了 AWG芯片裝載的穩(wěn)定性，增加了耦合面積，簡化了耦合難度，避免因較小面積的耦合導(dǎo)致AWG芯片損傷。
[0082]AffG芯片粘接并固化于夾層方式(如圖3所示)，從而進(jìn)行8度角研磨，其中對(duì)于8度角研磨，使得入射光器件有最佳的回波損耗和最小的色散。
[0083]與對(duì)光耦合，可一次性增加曲線形有熱AWG芯片(AWG chip)的研磨數(shù)量同時(shí)避免該AWG芯片的損傷，并克服該芯片在無熱AWG制作過程中帶來的形變，提高其光學(xué)性能指標(biāo)，特別是中心波長的穩(wěn)定性，且無需外接電源的溫度補(bǔ)償曲線形陣列波導(dǎo)光柵的無熱AWG制作方法。
[0084]所述光器件的入射端為8度角，另一與之耦合的光器件相應(yīng)的角度也為8度角時(shí)，激光在所述光器件內(nèi)傳輸時(shí)，光信號(hào)在g.652單模光纖制作的光纖陣列傳輸時(shí)回波損耗值能達(dá)到最大，總色散系數(shù)能達(dá)到較小值。
[0085]將AWG芯片通過粘結(jié)劑熱固于夾層基板上，粘接劑包括熱固化膠、石蠟、紫外膠。所述熔點(diǎn)為50?150°C的粘性材料，在常溫下可對(duì)AWG芯片與夾層基板進(jìn)行固化。所述夾層基板總平整度為2?15um，翹曲度為20?50um。所述AWG芯片與所述夾層基板之間的粘接膠厚度小于lum。
[0086]所述固化后可進(jìn)行8度角研磨，同時(shí)能夠一次性增加曲線形有熱AWG芯片(AWGchip)的研磨數(shù)量，并克服該芯片在無熱AWG制作過程中帶來的形變。所述研磨方式能夠精確定位8度角，同時(shí)避免該芯片的損傷。所述定位范圍為8° ±0.3°。
[0087]將研磨步驟分為粗磨過程和錫磨，粗磨過程研磨粉采用粉體粒度為IOnm?2000nm，分體莫氏硬度為7?9，粉體晶型為片狀、六角柱體、四方，單斜，立方體等的氧化鐵、綠炭化硅、氧化鉻等物質(zhì)。所述粗磨粉顆粒有一定的晶格形態(tài)，破碎時(shí)形成銳利的尖角。所述拋光過程研磨粉采用粉體粒度為5nm?200nm，分體莫氏硬度為5?9，粉體晶型為片狀、六角柱體、四方，單斜，立方體等的氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯等物質(zhì)。所述拋光粉具有合適的硬度和密度，和水有很好的浸潤性和懸浮性。
[0088]如圖4A，圖4B所示，并結(jié)合圖4C，圖4D，其中圖4C為裝載平臺(tái)的具體操作示意圖，圖4D為裝載平臺(tái)的爆炸圖。
[0089]上述AWG芯片對(duì)光耦合芯片裝載平臺(tái)由底座9和壓板10構(gòu)成，底座上設(shè)置上下兩層定位臺(tái)板體，上層定位臺(tái)由邊緣開有與AWG芯片結(jié)構(gòu)形體相似的結(jié)構(gòu)形體構(gòu)成(如圖4B所示)，且含有上層夾緊機(jī)構(gòu)11。
[0090]一位于上層夾緊機(jī)構(gòu)11兩側(cè)的兩個(gè)圓形凹槽12，所述圓形凹槽12與所述下層定位臺(tái)使用螺釘銜接在一起使用；所述下層定位臺(tái)由與所述圓形凹槽相銜接的臺(tái)體與中心支架構(gòu)成。[0091]下層定位臺(tái)由現(xiàn)有的PLC光分路對(duì)光耦合機(jī)臺(tái)中心芯片支架為基礎(chǔ)，與所述下層夾緊機(jī)構(gòu)相配合使用。
[0092]所述壓板10由上下兩層板體構(gòu)成，上層板體由硬度大重量輕的特質(zhì)材料打磨而成，所述材料包括鋁合金、塑鋼等，中心設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)，與所述夾緊機(jī)構(gòu)相配合使用；下層板體由柔軟且可塑性大的特制材料構(gòu)成，所述材料包括硅酸鋁纖維、高硅氧化合物材料、巖棉、復(fù)合硅酸鹽材料等對(duì)AWG芯片具有緩沖保護(hù)作用，可避免AWG芯片在夾緊過程中或耦合過程受到損傷。
[0093]參照?qǐng)D5，一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制造方法，包括:
[0094]一 AffG芯片耦合步驟，
[0095]一測(cè)試步驟，用于對(duì)耦合完畢的AWG芯片進(jìn)行光纖傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試，
[0096]一封裝步驟，將測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。
[0097]參照?qǐng)D6，圖7A，圖7B和圖8，其中AWG芯片耦合步驟具體如下:
[0098]第一步:輸入端調(diào)校
[0099](I)在曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)上放上該AWG芯片，通過夾緊機(jī)構(gòu)夾緊(圖4A)；
[0100](2)調(diào)節(jié)輸入端CXD三維調(diào)節(jié)架，使曲線形有熱AWG芯片輸入端上表面清晰成像于顯示器的中央；
[0101](3)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸入端左右運(yùn)動(dòng)軸13直至單纖靠近AWG芯片。
[0102](4)調(diào)節(jié)輸入端CXD三維調(diào)節(jié)架使顯示器上可以清晰顯示單纖端面與AWG芯片端面的正面情況，調(diào)節(jié)六維調(diào)節(jié)架前后運(yùn)動(dòng)軸14和前后偏轉(zhuǎn)軸15，使得單纖端面與AWG芯片端面達(dá)到兩邊平行的效果。
[0103](5)把輸入端CXD顯示系統(tǒng)移到對(duì)準(zhǔn)AWG芯片輸入端處，調(diào)節(jié)輸入端CXD顯示系統(tǒng)的清晰度，直到能清晰地觀察到單纖端面與AWG芯片端面的側(cè)面情況。調(diào)節(jié)上下運(yùn)動(dòng)軸16和上下偏轉(zhuǎn)軸17，使兩端面達(dá)到側(cè)面兩邊平行的效果。
[0104]第二步:輸出端調(diào)校
[0105](I)找出AWG芯片最外邊兩個(gè)輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的單晶硅光纖陣列FA的光纖通道。
[0106](2)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出端左右軸直至單晶硅光纖陣列FA靠近AWG芯片。
[0107](3)調(diào)節(jié)輸出端CXD顯示系統(tǒng)的清晰度，顯示器上能清晰觀察到單晶硅光纖陣列FA端面與曲線形有熱AWG芯片輸出端面的正面情況，調(diào)節(jié)前后軸和前后偏轉(zhuǎn)軸，使兩端面達(dá)到平行。
[0108](4)調(diào)節(jié)上下軸和上下偏轉(zhuǎn)軸，使得單晶硅光纖陣列FA端面與曲線形有熱AWG芯片輸出端面兩邊平行。
[0109](5)將輸出端CXD顯示系統(tǒng)移到正面。調(diào)節(jié)輸出端C⑶顯示系統(tǒng)的清晰度，使能從顯示器上清晰觀察到AWG芯片與單晶硅光纖陣列FA正面的情況。
[0110](6)將裝載好的單纖、AffG芯片以及單晶硅光纖陣列FA進(jìn)行波導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)，即單纖輸入端波導(dǎo)與芯片輸入端波導(dǎo) 對(duì)準(zhǔn)，再將芯片輸出端波導(dǎo)與單晶娃光纖陣列FA的波導(dǎo)
對(duì)準(zhǔn)，先調(diào)上下軸再調(diào)前后軸來完成找光。
[0111]第三步:調(diào)節(jié)平衡
[0112](I)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出系統(tǒng)的左右軸，向后移開單晶硅光纖陣列FA。[0113](2)調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)的左右軸和上下軸，直到光功率計(jì)讀數(shù)為-30dB左右。
[0114](3)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出端左右軸，使得單晶硅光纖陣列FA與AWG芯片的距離減小，在向前移近的過程中，調(diào)節(jié)左右軸和上下軸，使得光功率的絕對(duì)讀數(shù)小于_30dB。
[0115](4)當(dāng)曲線形有熱AWG芯片最前邊輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖的讀數(shù)合適時(shí)，開始調(diào)節(jié)平衡。
[0116](5)調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)前后軸和左手調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)的上下軸，使得曲線形有熱AWG芯片最左邊輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖絕對(duì)讀數(shù)最小，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)上下軸，觀察曲線形有熱AWG芯片最里邊輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖的讀數(shù)變化。當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)上下軸，曲線形有熱AWG芯片最里邊對(duì)應(yīng)的讀數(shù)增大時(shí)，逆時(shí)針調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)的前后旋轉(zhuǎn)鈕，反之，則順時(shí)針調(diào)節(jié)前后旋轉(zhuǎn)鈕。
[0117](6)重復(fù)所述步驟(5)到曲線形有熱AWG芯片最外邊的兩個(gè)輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖讀數(shù)同時(shí)增減，可認(rèn)為單晶硅光纖陣列FA和曲線形有熱AWG芯片的對(duì)光達(dá)到平衡。
[0118](7)將輸入端CXD顯示系統(tǒng)移單纖和芯片輸入側(cè)面，調(diào)節(jié)輸入端CXD顯示系統(tǒng)的清晰度，觀察單纖端面與曲線形有熱AWG芯片端面的間距，慢慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸入系統(tǒng)的左右軸，推進(jìn)單纖。調(diào)節(jié)輸入系統(tǒng)的前后軸以保持兩端面?zhèn)葪l的平行。調(diào)節(jié)輸入系統(tǒng)的上下軸，再次使得最外端兩根光纖的讀數(shù)最小。
[0119](8)將輸出端CXD顯示系統(tǒng)移到單晶硅光纖陣列FA和AWG芯片輸出端正面處，調(diào)節(jié)輸出端CCD顯示系統(tǒng)的清晰度，觀察單晶硅光纖陣列FA與曲線形有熱AWG芯片端面的間距。
[0120](9)順時(shí)針調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)的左右軸，使單晶硅光纖陣列FA靠近曲線形有熱AWG芯片，調(diào)節(jié)輸出系統(tǒng)的前后軸和上下軸，使得曲線形有熱AWG芯片最外邊的兩個(gè)輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖絕對(duì)讀數(shù)最小。
[0121](10)當(dāng)曲線形有熱AWG芯片最外邊的兩個(gè)輸出端波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的陣列板光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)點(diǎn)UV膠水同時(shí)進(jìn)行固化，耦合制作完畢。
[0122]上述輸入端、輸出端調(diào)校為含有N個(gè)輸入端波導(dǎo)，M個(gè)輸出端波導(dǎo),其中N、M都為自然數(shù)。所述的N為1、2、3、4、5或6 ;所述的M為40，48，50或者其他波數(shù)。
[0123]上述平衡調(diào)節(jié)能夠使得耦合后的AWG器件所有通道均勻性最佳，通道插損最小。所述器件都工作于特定的波長范圍內(nèi)，且可以長時(shí)間于-40?85°C的環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作。
[0124]參照?qǐng)D8，使用上述曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試的方法，該方法包括以下步驟:
[0125]步驟一、將一根跳線一端連入ASE寬帶光源，一端連入光譜儀OPTICAL INPUT端，進(jìn)行歸零校準(zhǔn)；
[0126]步驟二、將步驟一種的跳線中心點(diǎn)斷開，使用熔接測(cè)試的方法，把曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器輸入端與輸出端分別連接跳線光源端與光譜儀OPTICAL INPUT端;
[0127]步驟三、將光譜儀模式切換為寫入模式，然后進(jìn)行掃描測(cè)試；
[0128]步驟四、當(dāng)曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器每根光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)品即為合格品。
[0129]經(jīng)一段時(shí)間的應(yīng)用，承載業(yè)務(wù)運(yùn)行穩(wěn)定，曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器件合格率明顯上升。通過現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用說明該項(xiàng)目在光器件研發(fā)業(yè)務(wù)、曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器生產(chǎn)業(yè)務(wù)以及其他型號(hào)波分復(fù)用器，DWDM-PON光器件的加工測(cè)試業(yè)務(wù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，可有效提升了業(yè)務(wù)開通效率，節(jié)省的人力成本，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模對(duì)波分復(fù)用器的生產(chǎn)，解決密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)產(chǎn)能問題。
[0130]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器，其特征在于，包括: 一封裝盒，該封裝盒內(nèi)放置一 AWG芯片， 一與AWG芯片的輸入端耦合的單纖，以及一與AWG芯片的輸出端耦合的單晶硅光纖陣列， 一分別設(shè)置于AWG芯片輸入端和輸出端稱合處的玻璃蓋板,該玻璃蓋板增加了稱合面積， 還包括一溫度監(jiān)控組件，所述溫度監(jiān)控組件包括一溫度控制裝置和一設(shè)置于單纖一側(cè)的至少兩個(gè)加熱驅(qū)動(dòng)器。
2.一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，其特征在于，包括: 一 AffG芯片加工裝置，包括一 AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置和一 AWG芯片固化及研磨裝置； 所述AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置用于增加耦合面積；所述AWG芯片固化裝置將多個(gè)AffG芯片均固定于夾層基板上，研磨裝置對(duì)固化后的AWG芯片同時(shí)進(jìn)行研磨， 一耦合裝置，用于將單纖與AWG芯片的輸入端耦合以及將單晶硅光纖陣列與AWG芯片的輸出端耦合， 以及一封裝殼體，對(duì)測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，其特征在于， 還包括對(duì)耦合完畢的AWG芯片進(jìn)行光纖傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試的測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置包括: 一樣品架，用于放置耦合完畢的AWG芯片， 一 ASE寬帶光源和一與ASE帶寬光源連接的光開關(guān),該光開關(guān)與單纖一端相連， 以及一光譜儀，該光譜儀與單晶硅光纖陣列的一端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，其特征在于，所述AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置包括: 一裝夾平臺(tái)，所述裝夾平臺(tái)上設(shè)置一曲線形凹槽的結(jié)構(gòu)形體，所述曲線形凹槽的結(jié)構(gòu)形體與AWG芯片的輸入/輸出端相匹配， 一位于結(jié)構(gòu)形體正上方的定位平臺(tái)，該定位平臺(tái)包括垂直裝夾平臺(tái)設(shè)置的二維調(diào)節(jié)平衡軸，用于精確定位玻璃蓋板與AWG芯片的膠層厚度， 以及一位于結(jié)構(gòu)形體一側(cè)的鋸齒形對(duì)齊平臺(tái)，用于卡住AWG芯片，提高AWG芯片裝載穩(wěn)定性。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，其特征在于，所述耦合裝置包括: 一曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)，用于放置及夾緊AWG芯片， 一輸入端CCD光放大器和輸出端CCD光放大器， 一與輸入端CCD光放大器和輸出端CCD光放大器連接的顯示器，該顯示器用于顯示調(diào)節(jié)過程中的對(duì)準(zhǔn)畫面， 一設(shè)置于AWG芯片輸入端一側(cè)的對(duì)光組件，所述對(duì)光組件包括一光開關(guān)，以及一與光開關(guān)連接的可調(diào)諧激光光源，以及一設(shè)置于AWG芯片輸出端一側(cè)的光功率計(jì)，該光功率計(jì)用于測(cè)量調(diào)節(jié)過程中的光功率計(jì)讀數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制作裝置，其特征在于，所述曲線形有熱AWG芯片裝載平臺(tái)包括: 一底座，所述底座包括 上層定位臺(tái)和下層定位臺(tái)； 所述上層定位臺(tái)包括一放置AWG芯片的底座槽、一位于底座槽中部的上層夾緊機(jī)構(gòu)和一位于上層夾緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)的兩個(gè)圓形凹槽，所述圓形凹槽與所述下層定位臺(tái)固定連接；所述下層定位臺(tái)由與所述圓形凹槽相銜接的臺(tái)體與中心支架構(gòu)成， 一蓋住底座的壓板，所述壓板同樣包括上層板體和下層板體； 所述上層板體采用一整塊硬度大、重量輕的板材，且中部設(shè)置下層夾緊機(jī)構(gòu)，與底座上設(shè)置的上層夾緊機(jī)構(gòu)配合使用；所述下層板體采用柔軟、可塑性大的板材。
7.一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 一 AffG芯片耦合步驟，具體如下: 步驟一、AffG芯片的輸入端調(diào)校；調(diào)節(jié)與輸入端CXD光放大器連接的三維調(diào)節(jié)架，使顯示器上可以清晰顯示單纖端面與AWG芯片輸入端端面， 調(diào)節(jié)輸入端六維調(diào)節(jié)架，使得單纖端面與AWG芯片輸入端面達(dá)到兩邊平行以及側(cè)面平行的位置； 步驟二、AffG芯片的輸出端調(diào)校；與輸出端CXD光放大器連接的三維調(diào)節(jié)架，使顯示器上可以清晰顯示單晶硅光纖陣列端面與AWG芯片輸出端端面， 調(diào)節(jié)輸出端六維調(diào)節(jié)架，使得單晶硅光纖陣列端面與AWG芯片輸出端面達(dá)到兩邊平行以及側(cè)面平行的位置； 上述步驟一和步驟二將單纖輸入端波導(dǎo)與AWG芯片輸入端波導(dǎo)一一對(duì)準(zhǔn)，再將AWG芯片輸出端波導(dǎo)與單晶娃光纖陣列的波導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)； 步驟三、平衡調(diào)節(jié)；將輸入端CCD光放大器移至單纖端面與AWG芯片輸入端面處，并結(jié)合光功率計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 將輸出端CCD光放大器移至單晶娃光纖陣列端面與AWG芯片輸出端面處，同樣結(jié)合光功率計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 直至當(dāng)曲線形有熱AWG芯片的輸入端和輸出端對(duì)應(yīng)的光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，點(diǎn)UV膠水同時(shí)進(jìn)行固化； 一測(cè)試步驟，用于對(duì)耦合完畢的AWG芯片進(jìn)行光纖傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試， 一封裝步驟，將測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制造方法，其特征在于，在AWG芯片耦合步驟之前還包括一 AWG芯片加工步驟； 步驟一，采用AWG芯片加蓋玻璃蓋板裝置將AWG芯片兩端進(jìn)行加蓋玻璃蓋板； 步驟二，將步驟一中的連接有玻璃蓋板的AWG芯片利用AWG芯片固化及研磨裝置進(jìn)行固化和研磨； 固化階段中，將AWG芯片通過粘結(jié)劑熱固于夾層基板上，保證夾層基板總平整度為2-15um，翹曲度為20-50um，且AWG芯片與所述基板之間的粘接膠厚度小于Ium ;固化之后，進(jìn)行8度角研磨。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所說的一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的制造方法，其特征在于，所述步驟二中的研磨分為粗磨過程和拋光過程，所述粗磨過程采用粉體粒度為10nm-2000nm，分體莫氏硬度為7_9，有一定晶格形態(tài)的研磨粉；所述拋光過程采用粉體粒度為5nm-200nm，分體莫氏硬度為5_9的拋光粉。
10.一種曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密集波分復(fù)用器的測(cè)試方法，包括以下步驟: 步驟一、將一根跳線一端連入ASE寬帶光源，一端連入光譜儀OPTICALINPUT端，進(jìn)行歸零校準(zhǔn)； 步驟二、將步驟一中的跳線中心點(diǎn)斷開，使用熔接測(cè)試的方法，把曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器輸入端與輸出端分別連接跳線光源端與光譜儀OPTICAL INPUT端；步驟三、將光譜儀模式切換為寫入模式，然后進(jìn)行掃描測(cè)試； 步驟四、當(dāng)曲線形有熱AWG陣列波導(dǎo)光柵密波分復(fù)用器每根光纖讀數(shù)都小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)品即為合格 品。
【文檔編號(hào)】G02B6/293GK103955029SQ201410196496
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】徐虎, 趙關(guān)寶, 陳立堅(jiān), 施雪磊, 張亞崇 申請(qǐng)人:上海亨通宏普通信技術(shù)有限公司, 江蘇亨通光電股份有限公司