一、光纖波導耦合系統(tǒng)介紹

波導耦合系統(tǒng)是指利用波導結(jié)構(gòu)實現(xiàn)光信號耦合和傳輸?shù)南到y(tǒng)。它能夠?qū)⒐庑盘枏囊粋€介質(zhì)或波導高效地傳輸?shù)搅硪粋€介質(zhì)或波導，同時保持光信號的完整性和穩(wěn)定性。該系統(tǒng)在光通信、光信息處理、集成光學等領(lǐng)域具有廣泛應用。

波導耦合系統(tǒng)可以根據(jù)耦合方式、波導類型以及應用場景等因素進行分類。常見的耦合方式包括直接耦合和間接耦合，而波導類型則包括平面波導、光纖波導等。在結(jié)構(gòu)上，波導耦合系統(tǒng)通常由輸入波導、耦合區(qū)域和輸出波導三部分組成。輸入波導用于接收并傳輸光信號，耦合區(qū)域則實現(xiàn)光信號在兩個波導之間的傳輸和耦合，輸出波導則用于接收并輸出耦合后的光信號。輸入輸出端口用于連接光源和探測器等外部設備；控制系統(tǒng)則用于對系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

二、波導耦合系統(tǒng)過程

1、安裝芯片和光纖

2、光纖與芯片粗略對準

3、耦合對準

4、優(yōu)化和點膠

5、UV固化

6、下料

1、安裝芯片和光纖

首先將光纖陣列與平面波導芯片裝配完成（夾持或真空吸附），一旦CHIP和光纖陣列FA被裝好，使用視覺系統(tǒng)將各組件調(diào)整到合適位置，然后進行預裝配工藝。如圖1、圖2所示，輸入光纖陣列（輸出光纖陣列同理）需要與平面波導器件做精確的平行定位。使用垂直和平行相機，所有位置僅用一次調(diào)整，就可實現(xiàn)平行定位的設置。夾具的精度將保證在以后的裝配中保持其定位關(guān)系。

圖1

圖2

2、光纖與芯片粗略對準

組件裝夾完成后，通過校正(1)光纖耦合位移臺和顯微鏡的X、Y、Z方向的偏差來進行光纖與CHIP芯片大致對準。然后操作員通過圖像（水平投影+垂直投影）顯示出的各項偏差，然后手動調(diào)整來補償偏差如圖3所示。

圖3

3、耦合對準

a. 當三個器件完成初始定位，同時確認其在Z軸方向的相對位置關(guān)系后，這時需要確認輸入光纖陣列和波導器件之間光的耦合對準。然后先將輸出端光纖移開，右側(cè)放置一個光功率計。通過分析輸入端光源釋放功率及CHIP芯片本身的光損耗，不斷微調(diào)輸入端的位置來找到去除CHIP芯片光損壞的最接近值，則判斷輸入端基本耦合對準完成。

b. 將光功率計移開，輸入端不動，微調(diào)輸出端XYZ，輸出端光纖接上光功率計。然后反復微調(diào)整輸出端，使得光功率不斷接近去除CHIP芯片的光損耗最佳值。直至調(diào)節(jié)任意一軸光功率都會變差為止，此時系統(tǒng)處于光功率最佳位置（相對接近真實值），且輸入與輸出端與CHIP芯片基本耦合完成入如圖4所示。

圖4

4、優(yōu)化和點膠

在此過程中，可以用輸出光纖陣列第一個通道，延X軸的方向?qū)Σ▽Ц魍ǖ肋M行掃描，以測量其各通道的光功率如圖5所示。在整個器件完成光耦合效率優(yōu)化，并對輸入及輸出光纖陣列進行定位后，就可以使用自動點膠系統(tǒng)將各個器件進行粘接如圖6所示。

圖5

圖6