[发明专利]光通信次模块自动耦合装置及耦合过程中消除迟滞的方法

说明书

本发明光通信次模块自动耦合装置及耦合过程中消除迟滞的方法，包括底座、承载于底座上的下夹具、对应下夹具设置并位于下夹具之上的上夹具、连接上夹具并在竖直方向运动的Z轴、驱动所述Z轴运动的Z轴驱动器、连接所述下夹具并横向运动的X轴、连接所述下夹具并横向移动的Y轴、驱动所述X轴运动的X轴驱动器、驱动所述Y轴运动的Y轴驱动器；所述下夹具下部分延伸入底座中，所述X轴及所述Y轴插入底座中并与下夹具连接；所述X轴及Y轴的运动方向相互垂直。本发明通过设备的高度集成模式，取代传统的多人手工耦合的方式，提高生产效率；全自动实时监控光功率变化，提高产品过程监控能力，实时筛选光功率变化大的产品，提高产品合格率。

技术领域

本发明涉及光通信次模块制造领域，具体是一种光通信次模块自动耦合装置及耦合过程中消除迟滞的方法。

背景技术

光通信是指通过光纤网络传输通信数据信息的通信方式，包括从器件到系统制造等多个环节。光通信因其频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性强、保密性强等特点得到飞速发展。20世纪90年代以来，光通信已成为各国电信业务传输的主要手段。光通信关键部分是一个光电转换的过程，通过一个半导体激光二极管把电转化成光，再通过光纤进行信息传输通信，而这个光电转化的过程就是由半导体激光二极管完成。因此，激光二极管需要封装成能够与光纤标准跳线或者光纤标准连接器相对接的结构，即光通信次模块，例如光发射次模块TOSA（Transmitter Optical Sub Assembly）、光发射接收次模块BOSA（Bi-directional Optical Sub Assembly）、光接收次模块ROSA（Receiver Optical Subassembly）。

光通信次模块接口一般是由一个套筒、一个插芯和金属件组成标准的接口，首先电信号通过激光二极管转化成光信号，通过激光二极管的顶部透镜聚焦形成一个直径在5-10微米的光斑，用耦合的方法使得这个微米级的光斑正好在插芯的纤芯内，单模插芯的纤芯的直径为9微米，因此把微米级的光斑耦合进入一个微米级的纤芯孔中，对耦合的工装、装夹的精度稳定性，焊接的能量等方面都要求很严格。现在绝大部分的光通信次模块的耦合过程都是依靠人手手工操作实现的，整个过程中的主观判断因数太多，比如夹具的使用习惯、产线生产工艺的配合、人员情绪等等因素，使得耦合得到的产品品质的一致性难以控制，从而影响下游的产品生产。

近年来，由于国家对光通信产业的支持，光通信行业得到迅速发展，因此对光通信产品的需求量也越来越大，同时，光通信产业生产的门槛降低，大批光模块厂家的出现。各个公司背景、服务的对象以及实力等因素，实际设计生产的激光次模块外形尺寸各有差异，导致存在多种类型的耦合工装夹具，各种工装生产的工艺不同，进而生产的产品的质量稳定性，产品的合格率和成本都不同，竞争也越来越激烈，制造的产品良莠不齐，并且设备商对光模块厂家的产品要求也越来越高。

从上述的情况下，对于品质、产量和价格的要求，需要一种新的生产工艺保证生产效率，降低耦合成本，保持产品质量稳定和产品的合格率，光通信次模块生产耦合自动化成为一个必然的趋势。

光通信次模块自动耦合装置使用的是驱动器带动驱动轴推动机械结构往复运动完成耦合，由于光通信次模块耦合需要微米级以上的精度，丝杠间的间隙及驱动器的精度都会使记录的位置与实际停留的位置产生偏差，这种现象是迟滞现象的表现。

因此，需要一种光通信次模块自动耦合装置及耦合过程中消除迟滞的方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种精度高、耦合效率高的光通信次模块自动耦合装置及耦合过程中消除迟滞的方法。