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高精密半自动波导耦合平台

PWS-10E系列高精密半自动波导耦合平台采用两侧XYZ三轴电动调节方案,操作智能,耦合精准且效率更高,功能模块配置可根据用户实际需要选择;是高校院所科研首选,另外可选配点胶固化等装置,满足产业耦合封装应用。

产品介绍

       精密对准耦合系统主要用于为半导体芯片、硅波导器件等提供光电耦合封装平台;如光纤(单纤、FA光纤阵列)、硅光芯片、平面波导型光分路器(PLC)、阵列波导光栅(AWG)、波分复用(WDM)、准直器等无源器件的光电耦合封装;广泛应用于前沿科研、产业工艺等应用领域。系统主要包括精密调节部件、器件夹具部件、芯片台(可增加温控)、多维显微观察模块、光源、光学平台、光功率计、探针座、点胶固化机等。设备功能全面、操作简便,可根据客户实际应用需求提供定制化解决方案。

  PWS-10E系列高精密半自动波导耦合平台采用两侧XYZ三轴电动调节方案,操作智能,耦合精准且效率更高,功能模块配置可根据用户实际需要选择;是高校院所科研首选,另外可选配点胶固化等装置,满足产业耦合封装应用。

核心模块:

  • 六维精密调节台、六轴电动调节、软件操控

  • 定制化夹具(光纤、波导芯片等)

  • 四维可调芯片台(可加温控)

  • 多维显微观察系统

  • 探针座、光学平台、光源、光功率、点胶机、UV机等

技术优势:

  • 模块化设计,根据应用需求搭配合适配置

  • 采用进口六维调节台,三轴电动平移,纳米级精度

  • 操作简单,功能全面,所有工序可在同一平台完成

  • 应用面广,具备硅光波导、PLC、AWG、WDM等耦合需求

  • 可根据客户应用提供定制化解决方案

模块选型及参数说明:

 
名称型号单位数量参数
六维精密调节台MA-E2000系列2XYZ三轴电动调节,行程20mm,最小位移0.05μm,最大速度20mm/s,重复定位精度±0.3μm
θXθY行程5°,精度~0.008°/格,灵敏度0.001
θZ行程8°,精度~0.009°/格,灵敏度0.001°
六轴控制器TPL261六轴运动控制器
 六轴伺服运动控制器
操控软件SDK-011  马达电动轴件控制整合运动软件,含耦合模块,粗扫光,爬山和精密爬山三种模式,可以设置步进,点动,能够实现自动光对准,含光功率和光电流两种软件(电流耦合需要客户自备源表),含垂直和水平耦合两种方式
定制夹具ALF-D1光纤(单纤/FA光纤阵列,水平/垂直)
波导芯片:真空吸附/机械支持/TEC温控
芯片四维调节台FDM301XY13mm行程,Z轴6mm行程,360度转台
独立式多维度高清性能观察系统
龙门架式多维度精准耦合观察系统
显微观察LMU-FL2/3四维调节行程40mm,不锈钢立柱固定,工作距离86mm,200万彩色数字显微,成像软件中温感、拍照、录像、线宽等。
显示器:彩色液晶显微
自动聚焦XY手动调节,行程50mm,精度达1μm
光学平台PLGZT1配置我司PLGZT系列高精密阻尼隔振光学平台,尺寸可选
可选配我司标准光学仪器架,暗室遮光帘
探针座TPLS-UN2/4直流探针座:带探针固定夹具,磁力吸附底座,三轴调节行程13mm,精度1μm,香蕉头线缆(公头)
射频探针座:带探针固定夹具,磁力吸附底座,三轴调节行程13mm,精度1μm,弯摆台,调节针头跟pad平行
其他(可选配)---光源、光功率计、UV机、点胶机等


软件界面:

光器件耦合系统↓

光器件耦合系统截图.jpg

位移系统↓

位移系统界面.png

耦合反馈(光功率计)↓

光功率计平稳性观察.png


耦合操作流程

以PLC粘合为例:调整光纤(单纤/FA阵列)和CHIP(驻光芯片)之间相对位置,使IL最小(通过对光找出最小值),上胶固化使两者之间固定。

  1. 安装初始:光纤阵列与平面波导支架配工台安装芯片开始。一旦CHIP和光纤阵列FA被装好,使用显微系统将各组件调整到各自位置,检测进而预备粘合工艺。需要与平面波导做特定的平行定位。使用垂直和平行干相机,所有位置仅用一次调整,确保实现平行定位的设置。复合的精度保持保证在以后的装配中保持其工作关系;

  2. 调整校正:通过X轴、Y轴和Z方向的偏差来进行初始光场的调整,操作视频显微成像(水平投影+重直影)显示出各项偏差,然后手动调整来补偿偏差。当三个器件完成初始定位,同时确认其在Z轴方向的相对位置关系后,这时需要确认输入光纤阵列和波导器件之间的粘合对准,将物镜聚焦到波导器件的输出端面。通过物镜及初始光CCD,可以将波导输出端耦合通道的近场像投射出来,进行适当粘合后,图像会被投射到显露器上;

  3. 视觉辅助:这些自动视觉辅助功能将助力粘合的步骤是粘合工艺的一部分。在此工艺过程中,输入及输出光纤阵列和波导输入及输出端面的距离大约是100-200um,以便测试使用机器人视觉或紫外线检测波长找到缺陷的则的量,为后面的必要的粘合器件留出安全的空间。大体上来说,旋转粘合会通过使用传感信息调整角度及形成粘合的角度方法,将输入光纤阵列和波导阵列的每一个及层面粘合使用设备测试确认功能,输入及输出耦合通道的所有功能是否正常在这方面展示。通过对光纤接触面进行适配尺寸的位置修正。待确认各项最终光纤视程数值完全成型后,就可进行自适应的5-10um,进行后续调合。可以通过机械调整,每次提高10um;

  4. 校验测试:在此过程中,可以用输出波导对齐到第一输入通道,延X轴的方向对波导各器通道进行扫描,以测量其各通道的光功率。在各个器件完成光粘合效率优化,并对输入及输出光纤阵列执行定位后,就可以使用自动光系统将各个器件进行校对接;

  5. 照射UV固化;

  6. 下料测试:松开平支具,取下物料,交测试组测试。

应用领域:

 广泛应用于科学研究及工业产线等核心领域。覆盖  硅光波导耦合光纤(单纤/FA光纤阵列)AWGWDMPLC准直器等相关光路耦合。

谱量光电可根据客户实际应用需求,提供定制化光耦合系统方案,具体信息可联系详询。

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