從一個
光模塊到另一個
光模塊，將電信號轉化為光信號，在光纖里傳遞，這個過程中，發(fā)送光的，是光模塊的激光器，傳遞光的，是連接模塊的光纖。
光纖極小，所以需要將光耦合到光纖纖芯中，負責這個工作的，就是透鏡。
不同的透鏡決定它們性能的就是主要材質，玻璃、PEI塑料、硅是最常見的三種材料，其中玻璃是最佳材料，但是相較其他兩項要貴，硅是最近發(fā)展的最好的材料，是COB、Box封裝模塊的流行 款式，而PEI塑料，性價比最高。
從光路結構(透鏡個數(shù))上看，發(fā)射端需用到準直、聚焦兩個透鏡，接收端只需用準直透鏡。
部分廠家會在加入光路調整塊，或者在接收端增加聚焦透鏡，提升產(chǎn)品性能。TO Can封裝使用的是球透鏡，一個透鏡實現(xiàn)準直和聚焦兩個功能。
透鏡的設計是門很深的學問，優(yōu)秀的透鏡設計可以為耦合工序帶來便利。
透鏡耦合由于行業(yè)的規(guī)模較小(主要原因)和高精度限制，完全的自動化還未實現(xiàn)。透鏡耦合大概分為上料、預耦合、點膠、膠水固化、下料共5個步驟。
上料就是將透鏡安裝到耦合設備透鏡holder上，透鏡holder有吸嘴式和兩側夾持式兩種。
預耦合時，透鏡holder帶動透鏡找到最佳耦合位置?；旧隙际前磝yz三個自由度移動，有的是看最大光功率點，有的是看光斑形狀，基本都在幾分鐘內(nèi)找到位置。透鏡設計優(yōu)秀，這一步可以節(jié)約時間。
點膠前，透鏡holder會先將透鏡移開，讓出點膠位置，一般基底上點UV膠，然后將透鏡再放置到最佳耦合位置上。耦合工序對膠量控制要求比較嚴格，主要是因為接下來的膠水固化過程中，透鏡的位置可能會發(fā)生移動。有些廠家的產(chǎn)品方案是通過膠水的厚度，來調節(jié)透鏡高度方向的大小，這類方案對膠水固化中的位移尤為敏感。
膠水固化，就是對準膠水照紫外UV光，有些廠家是會分多次不同強度照射，稱為預固化、完全固化，目的還是為了盡量減小膠水固化中的透鏡跑位。至于能不能提前預計出透鏡跑位量，在耦合時直接補償進去呢?這個我不知道，純屬瞎猜的。由于UV膠粘接力有限，對于體型碩大的透鏡，在UV膠固化后，會再補些黑膠增強粘接力。
有源耦合和無源耦合這兩個耦合方式的區(qū)別其實很明顯，耦合過程中對激光器或者PD加電的，叫做有源耦合，反之就時無源耦合。
有源耦合是
光通信行業(yè)的主流，優(yōu)勢是有反饋，無論是光功率還是PD的響應電流，在耦合過程中，都能實時地告訴你產(chǎn)品的感受，位置對不對，尺寸合不合適，讓你不懵逼。
無源耦合的優(yōu)勢是耦合設備簡單，成本低，難點是在只憑借尺寸信息和標記點來找準位置，要不然直接懟下去，容易把透鏡弄壞了。
如何評價透鏡耦合的可靠性?從外觀上，主要是關注透鏡四周的溢膠情況，透鏡底部膠水不能有空洞。
透鏡耦合可以認為是一種特殊的貼片，那就能進行剪切力測試。
其他方面，我覺得也沒有特別的要求了，畢竟透鏡這種無源器件的可靠性是遠遠高于光模塊要求的。如果透鏡沒粘牢固，在光模塊使用過程中掉下來了，那我建議可以先給負責該產(chǎn)品的膠水工程師來個N+1。
本文為
睿海光電原創(chuàng)，轉載須注明出處和鏈接
本文為
睿海光電原創(chuàng)，轉載須注明出處和鏈接
手機網(wǎng)站二維碼
微信二維碼
全國服務熱線