光电子器件的对准方法及耦合方法技术

本发明专利技术提供一种光电子器件的对准方法及耦合方法，其光电子器件的对准方法包括：平面对准步骤，调整斜切面在平行于感光面的平面内位置，使斜切面处于感光面的法向上方；间距对准步骤，在芯片的侧方倾斜放置反射镜，通过图像装置的采集的由反射镜反射的芯片处的侧视图像观察并调整感光面与光纤法向间距。偏转角对准步骤：包括旋转调整光纤的转角，直至基板输出功率最大时停止。本发明专利技术的光电子器件的对准方法使用反射镜实现了芯片与光纤对准过程中侧视图像的获取，解决了由于管壳侧壁的存在无法直接观察侧向间距的问题。而且间距对准过程与水平对准过程中可以做到共用一套图像装置，简化结构的同时简化操作流程；从而缩短耦合时间，提高耦合效率。提高耦合效率。提高耦合效率。

【技术实现步骤摘要】
光电子器件的对准方法及耦合方法


[0001]本专利技术涉及光电子器件耦合
，具体涉及一种光电子器件的对准方法及耦合方法。

技术介绍

[0002]光通信领域的光电子器件包括光发射器，光探测器、光放大器等多种器件。各类光电子器件与外界之间多利用一种具有某种标准规格的光纤来进行光的传导，以实现外界与光电子器件之间光信号与光能量的传递。本申请中的耦合指将光纤与光探测器之间调整至正确位姿并固定，使光探测器能够响应光纤中的光信号，产生输出电信号。
[0003]现有的具有深腔类管壳的光电子器件的结构如图1，基板上安装有光芯片，它通过感测入射光产生电信号，基板上还设置有与光芯片配套的外围电路。安装有光芯片的基板整体坐落于四周具有侧壁的管壳内。管壳侧壁设计尾管，方便光纤组件通过尾管进入管壳内部与光芯片进行耦合。对于光探测器耦合来说，分为水平对准和垂直对准耦合，垂直耦合受限于观察角度和结构空间，多应用于TO类封装，一般高精度耦合采用斜面光纤和探测器芯片水平耦合的方式。
[0004]光纤端面通常是呈一定角度的斜切面，光线内的光信号经该斜切面全反射后改变反向从光线表面射出.射出的光信号在芯片的感光面上被接收，由芯片转换为电信号。因此精确的对准固定光纤斜切面与芯片感光面之间的相对位姿是实现信号传递与转换的必要条件。这对光纤端部的斜切面的空间位置与旋转姿态均有要求，需要实现光纤在与基板平行的表面上的正交定位，还需要对光纤绕轴的转角进行调整，以使斜端面面向光芯片的感光面一侧，保证耦合效率。
[0005]由于光电子器件外部还需要连接高频插接件，这使得光电子器件封装用的管壳只能设置成具有侧壁的形状，而芯片安放在由侧壁包围的容腔中。由于管壳四壁的遮挡，通常的耦合仅仅只能从管壳上方观察光纤与芯片之间在平行于基板表面内的偏移情况。无法观察光纤与芯片的垂直距离，也无法观察光纤的比较精度的转动角度。在光纤伸入管壳过程中光纤可能与光芯片之间发生碰撞，导致元件失效。而且无法观察光纤与芯片垂直方向上的距离，就无法保证光纤出光面与芯片感光面平行，不利于快速找到最佳的耦合点。如果不对光纤与光芯片之间的间距进行控制，若光纤距离芯片太远，耦合效率将下降，而光纤距离芯片太近时，器件在冲击和振动的环境中，光纤可能碰撞到芯片，损坏芯片。

技术实现思路

[0006]现有的带有管壳的光电子器件在对准耦合过程中存在困难，由于观察不便，可能导致元器件碰撞而损坏元器件，而且不能保证准确固定光纤位置，快速完成对准耦合。就此本专利技术提供一种光电子器件的对准方法及耦合方法。
[0007]本专利技术的技术方案提供一种光电子器件的对准方法，其用于光电子器件的对准，光电子器件在其管壳的容腔内设置有芯片，管壳上设置有供光纤穿过的尾管；
[0008]该光电子器件的对准方法包括如下步骤：
[0009]平面对准步骤：将光纤自尾管内穿入后，调整光纤的斜切面在平行于感光面的平面内的位置，使斜切面处于感光面的法向上方；
[0010]间距对准步骤：在芯片的侧方倾斜放置反射镜，反射镜用于反射芯片处的侧视图像至图像装置中，通过图像装置采集的侧视图像观察感光面与光纤法向间距；参照该法向间距沿感光面法向移动光纤至感光面上方既定高度RH内；
[0011]偏转角对准步骤：偏转角对准步骤至少包括精调步骤，即旋转调整光纤的转角，直至基板输出功率最大。
[0012]优选地，所述间距对准步骤中，所述感光面与所述反射镜之间的夹角为45度。
[0013]优选地，所述反射镜平行于所述光纤的延伸方向。
[0014]优选地，所述偏转角对准步骤包括设置在精调步骤前的至少一次粗调步骤，即通过斜切面在侧视图像中的投影形状观察并调整光纤13的转角。
[0015]优选地，所述平面对准步骤中，维持光纤与尾管之间的法向间距大于第一阈值T1。
[0016]优选地，所述第一阈值T1为T1≥0.3mm。
[0017]优选地，所述既定高度范围RH满足0.1mm≤RH≤0.3mm。
[0018]本专利技术还提供一种光电子器件的耦合方法，其包括上述任一项所述的光电子器件的对准方法。
[0019]优选地，包括如下步骤：
[0020]对准步骤：按所述的光电子器件的对准方法完成光纤与芯片之间的对准操作，获得光纤的最佳耦合点；
[0021]点胶步骤：移动对准后的光纤以方便在光纤与尾管之间进行涂胶作业；
[0022]复位步骤：在光纤与尾管之间点胶后反向移动光纤至最佳耦合点。
[0023]优选地，所述复位步骤重复所述对准步骤的操作。
[0024]优选地，所述点胶步骤中，对光纤的移动仅限于平行于感光面的移动或者沿感光面的法向的移动方式之一；相应的，所述复位步骤中，仅执行所述的光电子器件的对准方法的平面对准步骤或者间距对准步骤之一。
[0025]本专利技术的光电子器件的对准方法在对准过程中使用一个辅助的反射镜实现了对芯片与光纤对准过程中侧视图像的获取，解决了由于管壳侧壁的存在无法在对准过程中直接观察侧向观察间距的问题。而且即使是在不存在管壳的光电子器件中，由于反射镜使得侧视图像的出射光路与水平对准过程中的顶视光路是平行的，在实际对准过程中，光电子器件的尺寸有限，因此完全可以做到共用一套图像装置，简化结构的同时简化操作流程；从而缩短耦合时间，提高耦合效率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的光电子器件的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的光电子器件的光路示意图；
[0028]图3为本专利技术的光电子器件的对准方法的结构示意图。
[0029]图中，
[0030]1:光电子器件11:基板12:芯片121:感光面13:光纤131:斜切面14:管壳141:尾管
2:反射镜3:图像装置
具体实施方式
[0031]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
[0032]光电子器件的制造中，为了避免外部环境对器件的影响，需要将器件集成在特制的管壳中并可靠固定。图1示出了这样的光电子器件的结构示意简图。光电子器件1的转换部分包括基板11以及附着在基板11上并与基板11电连接的芯片12。光传输部分为设置在芯片12的感光面121上方的光纤13，光纤13在与感光面121平行的平面内伸出，其端部位于感光面121的上方。为了使光纤13发出的光线能够进入投射于感光面121上，光纤13的端部通常设置成斜切面131，斜切面131在光纤13周向上正对感光面121以在感光面121上获得最大的光信号输入。需要说明的是，所述斜切面131的斜角值为了实现全反射并保证反射效率，一般在40～50度之间，常用的为40度或45度，因此可以理解本在非45度斜切面时，反射光实际并不是平行于感光面121的法向照射到感光面121，但是由于耦合后感光面121本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电子器件的对准方法，其特征在于，用于光电子器件(1)的对准，光电子器件(1)在其管壳(14)的容腔内设置有芯片(12)，管壳(14)上设置有供光纤(13)穿过的尾管(141)；该光电子器件的对准方法包括如下步骤：平面对准步骤：将光纤(13)自尾管(141)内穿入后，调整光纤(13)的斜切面(131)在平行于感光面(121)的平面内的位置，使斜切面(131)处于感光面(121)的法向上方；间距对准步骤：在芯片(12)的侧方倾斜放置反射镜(2)，反射镜(2)用于反射芯片(12)处的侧视图像至图像装置(3)中，通过图像装置(3)采集的侧视图像观察感光面(121)与光纤(13)法向间距；参照该法向间距沿感光面(121)法向移动光纤(13)至感光面(121)上方既定高度RH内；偏转角对准步骤：偏转角对准步骤至少包括精调步骤，即旋转调整光纤(13)的转角，直至基板(11)输出功率最大。2.如权利要求1所述的光电子器件的对准方法，其特征在于，所述间距对准步骤中，所述感光面(121)与所述反射镜(2)之间的夹角为45度。3.如权利要求2所述的光电子器件的对准方法，其特征在于，所述反射镜(2)平行于所述光纤(13)的延伸方向。4.如权利要求3所述的光电子器件的对准方法，其特征在于，所述偏转角对准步骤包括设置在精调步骤前的至少一次粗调步骤，即通过斜切面(131)在侧视图像中的投影形状观察并调整光纤13的转角。5.如权利要求1所述的光电子器件的对准...

【专利技术属性】
技术研发人员：左标，李子祥，刘俊夫，吴洋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：