精密對準耦合系統(tǒng)主要用于為半導體芯片、硅波導器件等提供光電耦合封裝平臺;如光纖(單纖、FA光纖陣列)、硅光芯片、平面波導型光分路器(PLC)、陣列波導光柵(AWG)、波分復用(WDM)、準直器等無源器件的光電耦合封裝;廣泛應用于前沿科研、產(chǎn)業(yè)工藝等應用領域。系統(tǒng)主要包括精密調(diào)節(jié)部件、器件夾具部件、芯片臺(可增加溫控)、多維顯微觀察模塊、光源、光學平臺、光功率計、探針座、點膠固化機等。設備功能全面、操作簡便,可根據(jù)客戶實際應用需求提供定制化解決方案。 PWS-10E系列高精密半自動波導耦合平臺采用兩側(cè)XYZ三軸電動調(diào)節(jié)方案,操作智能,耦合精準且效率更高,功能模塊配置可根據(jù)用戶實際需要選擇;是高校院所科研首選,另外可選配點膠固化等裝置,滿足產(chǎn)業(yè)耦合封裝應用。 |
核心模塊: . 六維精密調(diào)節(jié)臺,XYZ三維電動調(diào)節(jié),軟件操控 . 定制化夾具(光纖、波導芯片等) . 四維可調(diào)芯片臺(可加溫控) . 多維顯微觀察系統(tǒng) . 探針座、光學平臺、光源、光功率、點膠機、UV機等 | 技術優(yōu)勢:
. 模塊化設計,根據(jù)應用需求搭配合適配置 . 采用進口六維調(diào)節(jié)臺,三軸電動平移,納米級精度 . 操作簡便,功能全面,所有工序可在同一平臺完成 . 應用面廣,具備硅光波導、PLC、AWG、WDM等耦合需要 . 可根據(jù)客戶應用提供定制化解決方案 |
模塊選型及參數(shù)說明:
名稱 | 型號 | 單位 | 數(shù)量 | 參數(shù) | 六維精密調(diào)節(jié)臺 | MA-E2000系列
| 套 | 2 | . XYZ三軸電動調(diào)節(jié),行程20mm,最小位移0.05μm,最大速度20mm/s,重復定位精度±0.3μm
. θXθY行程5°,精度~0.008°/格,靈敏度0.001
. θZ行程8°,精度~0.009°/格,靈敏度0.001° | | 六軸控制器 | TPL26
| 套 | 1 | 六軸運動控制器 六軸伺服運動控制器 | | 操控軟件 | SDK-01 | 套 | 1 | 馬達電動軸件控制整合運動軟件,含耦合模塊,粗掃光,爬山和精密爬山三種模式,可以設置步進,點動,能夠?qū)崿F(xiàn)自動光對準,含光功率和光電流兩種軟件(電流耦合需要客戶自備源表),含垂直和水平耦合兩種方式 | 定制夾具 | ALF-D | 套 | - | . 光纖(單纖/FA光纖陣列,水平/垂直) . 波導芯片:真空吸附/機械夾持/TEC溫控 | | 芯片四維調(diào)節(jié)臺 | FDM30 | 套 | 1 | XY13mm行程,Z軸6mm行程,360°旋轉(zhuǎn)臺 | 顯微觀察 | LMU-FL | 套 | 2/3 | . 獨立式多維度高性能觀察系統(tǒng) . 龍門架式多維度高性能觀察系統(tǒng) . 光學放大倍數(shù)0.7-4.5X,最大電子放大倍數(shù)達270X,1:7變焦,四維調(diào)節(jié),行程40mm,不銹鋼立柱固定,工作距離86mm,200萬彩色數(shù)字相機,成像軟件帶測量、拍照、錄像、繪圖等,高清顯示器,鏡頭可實現(xiàn)0-90°旋轉(zhuǎn)(鏡頭可根據(jù)客戶需求選擇) . 垂直FA應用配置三套顯微鏡組(增加一套水平觀察) | 光學平臺 | PLGZT | 臺 | 1 | . 配置我司PLGZT系列高精密阻尼隔振光學平臺,尺寸可選 . 可選配我司標準光學儀器架、暗室遮光簾 | 探針座 | TPLS-UN | 個 | 2/4 | . 直流探針座:帶探針固定夾具,磁力吸附底座,三軸調(diào)節(jié)行程13mm,精度1μm,香蕉頭線纜(公頭) . 射頻探針座:帶探針固定夾具,磁力吸附底座,三軸調(diào)節(jié)行程13mm,精度1μm,弧擺臺,調(diào)節(jié)針尖跟pad平行 | | 其他(可選配) | - | - | - | . 光源、光功率計、UV機、點膠機等 |
自動耦合軟件:
軟件涵蓋功能:
馬達電動軸件控制整合運功軟件 涵蓋耦合模塊、粗掃光、爬山及精密爬山三種模式 可設置步進,點動,能實現(xiàn)自動光對準 自動搜光、對光,覆蓋垂直和水平耦合兩種方式 | 兼容客戶現(xiàn)場設備,含數(shù)據(jù)輸出與存儲 多通道等間距連續(xù)測試 可設置固定步進/數(shù)列型步進、測試數(shù)量、數(shù)據(jù)存儲位置 測試機臺集成可調(diào)激光器軟件進行測試,電控UV開關程序 |
耦合操作流程: 以PLC耦合為例:調(diào)整光纖(單纖/FA陣列)和CHIP(硅光芯片)之間相對位置,使IL最?。ㄍㄟ^對光找出最小值),上膠固化使兩者之間固定。
1、安裝物料:光纖陣列與平面波導裝配工藝由裝夾CHIP開始,一旦CHIP和光纖陣列FA被裝好,使用顯微系統(tǒng)將各組件調(diào)整到合適位置,然后進行預裝配工藝。 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系;
2、組件裝夾完成后,通過校正X,Y和Z方向的偏差來進行初始光功率耦合,操作員通過顯微成像(水平投影+垂直投影)顯示出各項偏差,然后手動調(diào)整來補償偏差。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。將物鏡聚焦到波導器件的輸出端面。通過物鏡及初始光CCD,可以將波導輸出端各通道的近場圖像投射出來,進行適當耦合后,圖像會被投射到顯示器上;
3、這些有視覺輔助地初始光耦合的步驟是耦合工藝的一部分。在此工藝過程中,輸入及輸出光纖陣列和波導輸入及輸出端面的距離大約是100~200μm,以便通過使用機器視覺精密地校準預粘接間隙的測量,為后面必要的旋轉(zhuǎn)耦合留出安全的空間。大體上來講,旋轉(zhuǎn)耦合是通過使用線性偏移測量及 旋轉(zhuǎn)移動相結(jié)合的方法,將輸出光纖陣列和波導的的第一個及最后 一個通道進行耦合,并作出必要的更正調(diào)整。輸出光纖陣列的第一個及最后一個通道和兩個光探測器相聯(lián)接。當三維的粗耦合結(jié)束后,手動將光纖陣列和波導端面的距離調(diào)整到預先設定的距離,一般大約為5~10μm,進行微耦合??梢酝ㄟ^接觸確認零位,再后退10μm;
4、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。 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;
5、照射UV固化;
6、下料測試:松開夾具,取下物料,交測試組測試。
應用領域: 廣泛應用于科學研究及工業(yè)產(chǎn)線等核心領域。覆蓋硅光波導耦合、光纖(單纖/FA光纖陣列)、AWG、WDM、PLC、準直器等相關光路耦合。
譜量光電可根據(jù)客戶實際應用需求,提供定制化光耦合系統(tǒng)解決方案,具體信息可聯(lián)系詳詢。
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