一种光纤级波导芯片多输出耦合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光纤级波导芯片多输出耦合装置，包括：光学平台；安装在所述光学平台上，用于固定波导芯片并调整波导芯片位置的芯片固定装置；以所述芯片固定装置为中心成品字形布置安装在所述光学平台上，用于实现锥头光纤‑波导芯片‑锥头光纤的耦合双输出检测的耦合系统；一方面用于吸附波导芯片，另一方面用于吸附锥头光纤的真空吸附系统。本实用新型专利技术可调整的自由度较多，耦合损耗较小。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤级波导芯片多输出耦合装置
本技术涉及集成光学波导芯片耦合

技术介绍
光纤波导耦合技术主要用于解决集成光电子芯片上的光信号同外部光信号互连的问题，也是光电子芯片封装的关键技术。双通道光器件同外部实现光交互是其中的一项重要应用，由于要实现双端口的同时对准耦合，端口的耦合误差会形成积累，难度高于单端口耦合。传统的双通道光器件耦合多用光纤阵列进行耦合，两根光纤以固定的间距排列封装，可调整的自由度较少，耦合损耗较大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光纤级波导芯片多输出耦合装置，可调整的自由度较多，耦合损耗较小。实现上述目的的技术方案是：一种光纤级波导芯片多输出耦合装置，包括：光学平台；安装在所述光学平台上，用于固定波导芯片并调整波导芯片位置的芯片固定装置；以所述芯片固定装置为中心成品字形布置安装在所述光学平台上，用于实现锥头光纤-波导芯片-锥头光纤的耦合双输出检测的耦合系统；以及一方面用于吸附波导芯片，另一方面用于吸附锥头光纤的真空吸附系统。优选的，还包括：安装在所述光学平台上，用于在耦合过程中实时观测锥头光纤及波导芯片在水平方向和垂直方向上的位置匹配状况的成像系统。优选的，所述芯片固定装置包括：用于放置波导芯片，表面开设有多个气孔，内部与所述真空吸附系统连通的芯片座；用于固定所述芯片座的固定座；用于固定所述固定座，并调整所述固定座角度的角度分度盘；用于固定所述角度分度盘，并调整所述角度分度盘在空间直角坐标系中三个方向位置的第一三轴调整平台；以及用于固定所述第一三轴调整平台，并固定安装在所述光学平台上的第一底座。优选的，所述耦合系统包括：位于所述芯片固定装置右侧的右侧耦合装置，以及位于所述芯片固定装置左侧并前后对称布置的两个左侧耦合装置；所述右侧耦合装置包括：与锥头光纤固定相连的光纤连接轴；用于固定所述光纤连接轴的连接座；用于固定连接所述连接座的连接平台；用于固定所述连接平台，并调整所述连接平台在空间直角坐标系中三个方向位置的第二三轴调整平台；以及用于固定所述第二三轴调整平台，并安装在所述光学平台上的第二底座；所述左侧耦合装置包括：安装在所述光学平台上的第三底座；固定在所述第三底座上，用于调节十二个自由度的六轴调整平台；以及安装在所述六轴调整平台上，由所述六轴调整平台调节十二个自由度，并且内部与所述真空吸附系统连通的锥头光纤吸附座；其中，两个所述锥头光纤吸附座相对并各自吸附一个锥头光纤，两个锥头光纤平行；两个所述锥头光纤吸附座左侧的所述光学平台上固定有用于支撑两个所述锥头光纤吸附座所吸附的两个锥头光纤的光纤支撑座。优选的，所述锥头光纤吸附座开设有用于连通所述真空吸附系统的螺纹孔，所述锥头光纤吸附座前端表面开设有连通所述螺纹孔的两组气孔，两组气孔中间的所述锥头光纤吸附座端部开设有凹槽；所述锥头光纤吸附座端部边沿设有两个半径不同的弯曲部。优选的，所述真空吸附系统包括：真空泵、两个一分二转换接头以及三个分别螺纹连通所述芯片座、两个锥头光纤吸附座的外螺纹直通接头；第一个所述一分二转换接头的输入端连通所述真空泵，一个输出端通过透明软气管连接螺纹连通所述芯片座的外螺纹直通接头，另一个输出端通过第二个所述一分二转换接头和透明软气管连接螺纹连通两个锥头光纤吸附座的外螺纹直通接头。优选的，所述成像系统包括：第一成像装置和第二成像装置，其中，所述第一成像装置包括：固定在所述光学平台上的龙门架；固定在所述龙门架顶部的直线移动台；水平滑动连接在所述直线移动台上，用于调整空间直角坐标系中X轴方向和Y轴方向位置的X/Y轴调整台；连接所述X/Y轴调整台，由所述X/Y轴调整台调节X轴方向和Y轴方向位置的第一L型支架；固定连接所述第一L型支架，用于调整空间直角坐标系中Z轴方向位置的Z轴调整台；连接所述Z轴调整台，由所述Z轴调整台调节Z轴方向位置的第二L型支架；垂直固定在所述第二L型支架上，并位于波导芯片上方的第一透镜套筒；安装在所述第一透镜套筒顶部的CCD(电荷耦合器件)相机；以及与所述CCD相机通过缆线连接的显示器；所述第二成像装置包括：固定在所述芯片固定装置正后方的所述光学平台上，用于调整空间直角坐标系中三轴方向位置的三维位移台；安装在所述三维位移台上，由所述三维位移台调节三轴方向位置的套筒底座；正对所述芯片固定装置正后方的第二透镜套筒；用于将所述第二透镜套筒固定在所述套筒底座上的卡座；以及安装在所述第二透镜套筒上的带屏幕CCD相机。优选的，所述龙门架包括：一对固定在所述光学平台上的底板；竖直固定在所述底板上的两根立柱；以及连接两根所述立柱的横杆。本技术的有益效果是：本技术采用耦合系统与芯片固定装置成“品”字形排布，布局合理，结构紧凑，不仅可实现检测1×2多模干涉型光耦合器(MMI)的两个输出端等耦合测试，同时也可实现光纤级的同进同出测试，大大提高了该装置的适用范围。此外真空吸附系统不仅可保证平台的平整度，也便于保护芯片。通过成像系统在耦合中实时观测锥头光纤及波导芯片在水平和垂直方向上的位置匹配，从而实现更高效率的耦合测试。并且通过各位移调整装置，使得可调整的自由度较多，耦合损耗较小。附图说明图1是本技术的光纤级波导芯片多输出耦合装置的立体图；图2是本技术中芯片固定装置的俯视图；图3是本技术中芯片座的示意图；图4是本技术中右侧耦合装置的结构图；图5是本技术中左侧耦合装置的结构图；图6是本技术中锥头光纤吸附座的结构图；图7是图6中B-B向的剖视图；图8是本技术中耦合系统的布置示意图；图9是本技术中波导芯片耦合示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步说明。请参阅图1-9，本技术的光纤级波导芯片多输出耦合装置，包括：光学平台101、芯片固定装置200、耦合系统300、真空吸附系统和成像系统。芯片固定装置200安装在光学平台101上，用于固定波导芯片并调整波导芯片的位置。保证芯片水平和垂直的平整度，便于耦合。耦合系统300以芯片固定装置200为中心成品字形布置安装在光学平台101上，用于实现锥头光纤-波导芯片-锥头光纤的耦合双输出检测。耦合系统包括：位于芯片固定装置200右侧的右侧耦合装置，以及位于芯片固定装置200左侧并前后对称布置的两个左侧耦合装置。即：右侧由右侧耦合装置用于光源输入，而左侧由两个左侧耦合装置并排组合而成可用于双输出，从而实现锥头光纤-波导芯片-锥头光纤的耦合双输出检测。与此同时，两个左侧耦合装置也可作为同进同出检测，实现光纤量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，包括：/n光学平台(101)；/n安装在所述光学平台(101)上，用于固定波导芯片并调整波导芯片位置的芯片固定装置(200)；/n以所述芯片固定装置(200)为中心成品字形布置安装在所述光学平台(101)上，用于实现锥头光纤-波导芯片-锥头光纤的耦合双输出检测的耦合系统(300)；以及/n一方面用于吸附波导芯片，另一方面用于吸附锥头光纤的真空吸附系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，包括：
光学平台(101)；
安装在所述光学平台(101)上，用于固定波导芯片并调整波导芯片位置的芯片固定装置(200)；
以所述芯片固定装置(200)为中心成品字形布置安装在所述光学平台(101)上，用于实现锥头光纤-波导芯片-锥头光纤的耦合双输出检测的耦合系统(300)；以及
一方面用于吸附波导芯片，另一方面用于吸附锥头光纤的真空吸附系统。


2.根据权利要求1所述的光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，还包括：安装在所述光学平台(101)上，用于在耦合过程中实时观测锥头光纤及波导芯片在水平方向和垂直方向上的位置匹配状况的成像系统。


3.根据权利要求1所述的光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，所述芯片固定装置(200)包括：
用于放置波导芯片，表面开设有多个气孔，内部与所述真空吸附系统连通的芯片座(205)；
用于固定所述芯片座(205)的固定座(204)；
用于固定所述固定座(204)，并调整所述固定座(204)角度的角度分度盘(203)；
用于固定所述角度分度盘(203)，并调整所述角度分度盘(203)在空间直角坐标系中三个方向位置的第一三轴调整平台(202)；以及
用于固定所述第一三轴调整平台(202)，并固定安装在所述光学平台(101)上的第一底座(201)。


4.根据权利要求3所述的光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，所述耦合系统包括：位于所述芯片固定装置(200)右侧的右侧耦合装置，以及位于所述芯片固定装置(200)左侧并前后对称布置的两个左侧耦合装置；
所述右侧耦合装置包括：
与锥头光纤固定相连的光纤连接轴(305)；
用于固定所述光纤连接轴(305)的连接座(304)；
用于固定连接所述连接座(304)的连接平台(303)；
用于固定所述连接平台(303)，并调整所述连接平台(303)在空间直角坐标系中三个方向位置的第二三轴调整平台(302)；以及
用于固定所述第二三轴调整平台(302)，并安装在所述光学平台(101)上的第二底座(301)；
所述左侧耦合装置包括：
安装在所述光学平台(101)上的第三底座(306)；
固定在所述第三底座(306)上，用于调节十二个自由度的六轴调整平台(307)；以及
安装在所述六轴调整平台(307)上，由所述六轴调整平台(307)调节十二个自由度，并且内部与所述真空吸附系统连通的锥头光纤吸附座(308)；
其中，两个所述锥头光纤吸附座(308)相对并各自吸附一个锥头光纤，两个锥头光纤平行；
两个所述锥头光纤吸附座(308)左侧的所述光学平台(101)上固定有用于支撑两个所述锥头光纤吸附座(308)所吸附的两个锥头光纤的光纤支撑座(311)。


5.根据权利要求4所述的光纤级波导芯片多输出耦合装置，其特征在于，所述锥头光纤吸附座(308)开设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯吉军，庄山庆，陈剑，
申请(专利权)人：苏州科沃微电子有限公司，上海理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32