[发明专利]一种用于光波导器件和光纤阵列自动对准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光波导器件和光纤阵列自动对准的方法，用于光波导器件的耦合封装中，将波导器件上的各导光通道(即波导)和光纤阵列中的光纤一一对准的方法。

背景技术

平面光波导器件正在快速进入光通信市场，但其难度较大的封装工作成为限制其发展的瓶颈。平面光波导器件的封装涉及光纤阵列和波导器件的六维精密对准，难度较大，目前国内外的器件厂商一般都采取手工耦合封装的做法。手工耦合波导器件有速度慢，对准的精度差，重复性差，人为因素多，不能规模化生产等缺点，使平面光波导器件在市场上缺乏竞争力。因此，平面光波导器件自动化耦合封装系统是非常有市场前景的，它会使封装出的波导产品具有更好的重复性，更高的质量和大的产量，使光波导器件在市场上更加具有竞争力。

具体来讲，光波导器件的耦合封装是指将波导器件上的各导光通路(也即波导)和光纤阵列中的光纤一一对准，然后再用环氧胶将其粘接在一起的技术，其中波导器件和光纤阵列的精确对准是该项技术的关键。

图1、2和图3是一般波导器件的示意图，图4、5和图6是光纤阵列的示意图。从图中可以看出，波导器件(输出端)中的波导在同一个平面上，且相互间距为D微米，波导本身的尺寸一般只有几个微米，而光纤阵列输出端的各光纤也在同一平面内，相互间距也为D微米，光纤纤芯的尺寸为8～9微米，因此，要想让波导器件输出端的各个波导和光纤阵列输出端的各光纤一一平行对准，对准误差必须非常的小，因此难度是很大的，所需时间也很长。专利申请99801271对准光纤阵列的方法给出了最新技术，但无论是对准精度和扫描过程均存在一些技术问题。特别是高速准确对准仍然是一个重大课题。

发明内容

本发明的目的是结合利用各种方法特点，研制一种对准速度快、误差小、各个通道能量均衡的光波导器件和光纤阵列自动对准的方法。

本发明的自动对准方法包括粗对准、精对准、各个通道能量的均衡，其精对准采用混合型自动对准算法，包括先用设置较大扫描范围和步长绘出X、Y方向的三维能量分布图，计算机找到K通道的能量最大值(能量相对最大值)的位置，然后设置较小扫描范围和较小步长，比较每一步能量的变化，用主动反馈对准算法进一步找到K通道的能量最大值(可能是能量的次最大峰值)位置，再设置较小扫描范围和较小步长，用三维能量绘图式对准算法找到K通道的最后能量最大值(能量的绝对最大值)位置，然后用沿Z轴旋转法找到J通道的能量最大值位置。