[发明专利]基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法及设备

权利要求书

1.一种基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，所述光器件主要由发光器件、透镜、接收器件和调节环组成，其特征在于，所述耦合焊接方法包括：

步骤一，调节环套设在接收器件底端，发光器件上电后将透镜移动至发光器件的上方，使透镜的下表面与发光器件的上表面贴合；

步骤二，保持透镜静止而发光器件进行耦合运动，使发光器件的上表面与透镜的下表面逐渐贴平，角度误差在允许范围内；

步骤三，透镜相对发光器件水平位移，通过激光焦点检测确认发光器件与透镜的水平相对位置；

步骤四，接收器件靠近发光器件和透镜，同时发光器件和透镜保持相对静止地进行整体耦合运动，与接收器件对准进行光功率的耦合，耦合完成后对发光器件与透镜进行激光焊接，形成发光器件-透镜的焊接整体，若无法达到预设精度的耦合，则返回步骤二；

步骤五，发光器件-透镜整体水平耦合运动，接收器件竖直耦合运动，通过功率耦合与均衡确认接收器件以及调节环相对于发光器件-透镜的竖直位置，进行接收器件与调节环的激光焊接，形成接收器件-调节环的焊接整体；

步骤六，接收器件-调节环静止而发光器件-透镜进行耦合运动，使透镜的上表面与接收器件的下表面逐渐贴平，角度误差在允许范围内；

步骤七，发光器件-透镜相对于接收器件-调节环水平位移，通过功率耦合与均衡确认发光器件-透镜与接收器件-调节环的水平相对位置，再进行透镜与接收器件搭接处的激光焊接，完成整个光器件的封装。

2.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，其特征在于，步骤三中通过近场光束分析仪检测激光焦点情况，判断发光器件与透镜的水平相对位置是否在预设范围内。

3.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，其特征在于，步骤五和步骤七中分别通过多通道的空间耦合和平面耦合，建立功率场模型，形成功率均衡，确认相对位置。

4.根据权利要求3所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，其特征在于，所述的多通道为CH1～CH4四通道。

5.根据权利要求1所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，其特征在于，透镜具有X轴、Y轴和Z轴的平移自由度，发光器件具有X轴、Y轴的平移自由度和绕X轴、绕Y轴的旋转自由度，发光器件和透镜整体运动时，具有X轴、Y轴的平移自由度和绕Z轴的旋转自由度，接收器件以及调节环具有Z轴的平移自由度和绕Z轴的旋转自由度。

6.根据权利要求5所述的基于功率与光斑检测的四件式光器件耦合焊接方法，其特征在于，步骤二中保持透镜静止而发光器件耦合运动贴平时，发光器件产生绕X轴和绕Y轴的角位移；步骤四中接收器件进行Z轴方向平移，发光器件和透镜整体进行X轴、Y轴方向的平移和绕Z轴的旋转；步骤六中保持接收器件-调节环静止而发光器件-透镜产生绕X轴和绕Y轴的角位移进行贴平。