[发明专利]一种透镜耦合方法

说明书

本发明提供了一种透镜耦合方法，包括如下步骤：将透镜移动至与待耦合芯片耦合的位置，在靠近透镜一侧设置外部光源，外部光源发出激光，使激光通过透镜耦合到待耦合芯片的波导中；在靠近待耦合芯片一侧设置光电转化检测组件，通过光电转化检测组件将进入到待耦合芯片的光转化为响应电流；调整透镜位置进行耦合，当光电转化检测组件检测到响应电流最大时，固化对应透镜位置，即完成透镜耦合。该透镜耦合方法可使得平行光方案和汇聚光方案在同一个耦合平台上完成耦合，降低了工艺平台建设过程中人力、物力、生产场地和时间成本，方便快速切换不同类型的产品。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种透镜耦合方法。

背景技术

双透镜平行光方案与单透镜汇聚光方案是现在普遍应用在光通信器件领域内的光路设计方案。一般TO封装的光器件采用单透镜汇聚光方案，BOX封装的光器件采用双透镜平行光方案。

双透镜平行光方案光学系统主要包括了两颗透镜，如图1所示，透镜A将激光器发出的发散光转换为平行光束；透镜B将上述平行光束转换为汇聚光束，通过耦合透镜B与光纤的相对位置，将汇聚光束耦合到光纤中，在该方案中，激光器是光源，入光纤光功率是指示耦合的指标。一般完成双透镜平行光方案的透镜耦合有两种方式：第一种，激光器发散光与耦合透镜B和光纤一起先进行耦合，在合适的位置，固定透镜B、光纤与激光器，再耦合透镜A，两个步骤都是由进入到光纤中的光功率做反馈提示；第二种，激光器发出光，耦合透镜A和光束质量分析仪做耦合，光束质量分析仪测试近场和远场光斑形状，确认透镜A相对于激光器的位置，在合适的位置，固定透镜A；再耦合透镜B与光纤，第一个步骤是光束质量分析仪读数做耦合反馈提示，第二个步骤是由进入到光纤中的光功率做耦合反馈提示。

双透镜平行光方案的透镜耦合系统能够更好的处理光纤通过光学系统之后的像差，同时光学元件与激光器都是经过耦合的，更容易获取更高的耦合效率，但是由于需要耦合两个透镜及适配器，所以耦合时间比“单透镜汇聚光方案光学系统”耦合时间更长；而且在双透镜平行光方案中，由于透镜A与激光器之间的相对位置要求很严格，由于封帽的精度比较低，透镜A一般不能为管帽的形式。另外，上述双透镜平行光的第一种耦合方式需要在发散光的条件下先耦合完适配器，再耦合靠近激光器的透镜，这种方案完全不可能用在TO等光器件，TO封装需要先完成激光器的气密封装；第二种耦合方式需要用在光束质量分析仪分析仪，抛开设备本身的成本不提，这种方案也不适用于常规TO的封装。

单透镜汇聚光方案光学系统只包括一颗透镜，如图2所示，透镜A将激光器发出的发散光转换为汇聚光束，通过耦合光纤与透镜A的相对位置，将汇聚光束耦合到光纤中。单透镜汇聚光方案光学系统的透镜一般不会与激光器单独做耦合，透镜A与激光器相对位置的确认一般在无源环境下进行的：一是通过贴片的方式确认透镜A相对于激光器的位置；二是通过将透镜A与金属部件做成管帽的形式，通过封帽的方式完成透镜与激光器芯片相对位置的固定。但是单透镜汇聚光方案的这两种耦合方式，透镜贴片或者封帽的精度依赖于物料本身的公差和设备的贴片精度，不可能用于平行光方案。

在建立双透镜平行光方案以及单透镜汇聚光方案工艺平台的过程中需要耗费大量的人力、物力、生产场地和时间成本，然而这两种工艺平台的不兼容使企业的产品种类有局限性。

发明内容

本发明的目的是一种透镜耦合方法，使平行光方案和汇聚光方案可以在同一个耦合平台上完成耦合，降低了工艺平台建设过程中人力、物力、生产场地和时间成本，方便快速切换不同类型的产品。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种透镜耦合方法，包括如下步骤：

将透镜移动至与待耦合芯片耦合的位置，在靠近透镜一侧设置外部光源，外部光源发出激光，使激光通过透镜耦合到待耦合芯片的波导中；

在靠近待耦合芯片一侧设置光电转化检测组件，通过光电转化检测组件将进入到待耦合芯片的光转化为响应电流；