一种光器件耦合测试装置及方法制造方法及图纸

技术编号:38046100 阅读:11 留言:0更新日期:2023-06-30 11:12
本发明专利技术公开了一种光器件耦合测试装置及方法,属于光学耦合测试技术领域,包括耦合器,所述耦合器的出光口朝向所述芯片光口设置,所述耦合器的出光口与所述芯片光口之间留有容置间隙;出液组件,所述出液组件的出液口朝向所述容置间隙设置;温度调节组件,所述温度调节组件与所述出液组件相连,用于调整所述出液组件出液口喷出匹配液温度;源表,所述源表与所述芯片电连接,用于感知所述芯片上的光信号强度。本申请通过在耦合器与芯片之间形成流动匹配液,并利用温度调节组件改变匹配液温度,实现匹配液折射率改变,该方式能够模拟芯片使用状态下的工况,且不需要频繁更换匹配液获取与芯片相匹配的最佳折射率,减少了测试次数,提高实验效率。提高实验效率。提高实验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光器件耦合测试装置及方法


[0001]本专利技术属于光学耦合测试
,具体涉及一种光器件耦合测试装置及方法。

技术介绍

[0002]在光芯片的性能筛查测试中,光学耦合是光学测试最常用到的方法。通过芯片的光学测试结果来对芯片做初步的筛查,防止不良的芯片被组装成产品导致产品的整体报废。
[0003]在光芯片的测试过程中,不仅需要获取芯片的性能参数,还不能影响到芯片的后续使用。而芯片的光口结构非常脆弱,并且测试过程中不能引入任何脏污,所以芯片的光学测试通常是非接触式形式。光芯片测试过程中的耦合器不能接触芯片,只能和芯片的光口在空间上对准并保持一定间隙。光从耦合器出来后先进入空气,然后再从空气入射到芯片的光口内。针对光从耦合器出来后先进入空气,再从空气入射到芯片的光口内的过程。由于反射原理,二氧化硅和空气的折射率差异大,耦合器与空气的界面以及空气与芯片的界面处都会将一部分光反射回去,从而无法进入到芯片内,造成光的损耗。而为了使得产品的光损耗尽可能低,芯片在实际使用过程中会在耦合器与芯片光口之间的间隙填充折射率匹配液,以降低产品的光损耗,这导致了芯片级别测试与芯片实际使用时的光损耗不相同。
[0004]针对芯片测试的数据无法直接反映产品的真实情况,而导致芯片在筛选时出现误判,导致产品报废的问题。可在芯片测试过程中直接采用匹配液,通过匹配液填充耦合器与芯片光口之间的间隙。而匹配液的目的是使得耦合器与芯片光口之间介质折射率与光口或耦合器的折射率相近。不同硅光芯片光口结构、材料和模场的差异,使得每种芯片对匹配液的折射率的需求也不同,这使得每次芯片测试时,需要采用不同折射率匹配液来测试,通过多次测试以找到与芯片相近折射率的匹配液,大大增加了光学测试的繁复程度;而匹配液清洗又较为困难,每次匹配液实验还会消耗一个芯片,造成测试芯片的大量浪费。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本专利技术提供了一种光器件耦合测试方法,用以解决现有光器件耦合测试过程中需要不断更换匹配液以适应芯片光口折射率的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供一种光器件耦合测试装置,用于芯片光信号强度测试,其包括:耦合器,所述耦合器用于发出光信号,所述耦合器的出光口朝向所述芯片光口设置,所述耦合器的出光口与所述芯片光口之间留有容置间隙;出液组件,所述出液组件用于喷出匹配液,所述出液组件的出液口朝向所述容置间隙设置;温度调节组件,所述温度调节组件与所述出液组件相连,用于调整所述出液组件出液口喷出匹配液温度;
源表,所述源表与所述芯片电连接,用于感知所述芯片上的光信号强度。
[0007]作为本专利技术的进一步改进,还包括第一回收组件,所述第一回收组件用于吸收所述出液组件喷出的匹配液;所述第一回收组件与所述出液组件相对设置,所述第一回收组件和所述出液组件分别设置在所述容置间隙两侧,以在所述容置间隙处形成稳定匹配液流。
[0008]作为本专利技术的进一步改进,还包括清洗液组件和第二回收组件,所述清洗液组件的出液口朝向所述容置间隙设置,用于喷出清洗液清洗所述芯片和所述耦合器;所述第二回收组件与所述清洗液组件相对设置,用于将所述清洗液回收。
[0009]作为本专利技术的进一步改进,还包括出液管和回收管;所述出液管一端朝向容置间隙设置,所述出液管另一端通过支管分别连接所述出液组件和所述清洗液组件;所述回收管一端朝向所述容置间隙设置,所述回收管另一端通过支管分别连接所述第一回收组件和所述第二回收组件。
[0010]作为本专利技术的进一步改进,还包括测温组件,所述测温组件的温度感知端朝向所述容置间隙设置,并在所述出液装置喷出匹配液时,所述测温组件的温度感知端伸入所述匹配液内。
[0011]作为本专利技术的进一步改进,还包括控制组件,所述控制组件分别电连接所述测温组件和所述温度调节组件;所述控制组件用于接收所述测温组件测试温度并调节所述温度调节组件的温度。
[0012]本申请还包括一种光器件耦合测试方法,包括如下步骤:设置耦合器,调整芯片光口和/或耦合器的出光口,使得耦合器出光口与芯片光口之间光路对正,在耦合器出光口与芯片光口之间预留容置间隙;设置出液组件,出液组件朝向容置尖刺持续喷出匹配液,使得匹配液覆盖芯片光口和耦合器的出光口,且匹配液将芯片光口与耦合器出光口之间的光路覆盖;耦合器发出光信号,芯片接收光信号,检测芯片接收光信号强度;调整出液组件中匹配液喷出温度,持续检测芯片接收光信号强度,获取芯片的最大光信号强度。
[0013]作为本专利技术的进一步改进,在设置出液组件后还包括:设置第一回收组件,第一回收组件吸收出液组件喷出的匹配液,使得芯片光口与耦合器出光口之间形成持续稳定匹配液流。
[0014]作为本专利技术的进一步改进,所述出液组件喷出匹配液速率与第一回收组件吸收匹配液速率相同。
[0015]作为本专利技术的进一步改进,在获取芯片的最大光信号强度后,还包括清洗步骤:朝向容置间隙处喷洒清洗液,利用流动状态清洗液覆盖芯片光口和耦合器的出光口处。
[0016]上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0017]总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有的有益效果包括:(1)本专利技术的光器件耦合测试装置,其通过在芯片与耦合器之间设置出液组件与
第一回收组件,利用出液组件与第一回收组件在容置间隙处形成流动状态的匹配,并通过改变匹配液温度,实现对匹配液折射率的改变,进而实现芯片与匹配液折射率的匹配,当源表检测得到光信号强度为最高值时,即代表匹配液与芯片最佳的折射率匹配,且此时测得的芯片的光信号强度即可反映该芯片的光损耗率,通过将测得的最佳光信号强度与标准测试光信号强度进行比对,即可得知该芯片是否合格。
[0018](2)本专利技术的光器件耦合测试装置,其通过设置清洗液组件和第二回收组件,通过清洗液组件喷出的清洗液对芯片光口和耦合器出光口处进行清洗,本申请中的测试装置相较于传统耦合测试方式,其不需要将芯片全部包裹清洗液,而较小面积的清洗范围使得清洗液组件的喷洗方式成为可能,其大大降低了清洗液的消耗量,清理方便,并且不会产生传统方式中匹配液将芯片腐蚀的情况。
[0019](3)本专利技术的光器件耦合测试装置,其通过设置测温组件和温度调节组件,并将二者通过控制组件进行控制,通过控制组件端实时了解容置间隙处匹配液的温度情况,进而了解匹配液的折射率情况,再通过控制组件反馈调节温度调节组件,实现匹配液温度改变,以将匹配液调整到适宜折射率。
[0020](4)本专利技术的光器件耦合测试方法,其通过本申请中光器件耦合测试方法相较于常规不使用匹配液测试的方式,其测得的芯片的光损耗降低1~2dB,且其芯片的测试状态与实际使用状态相同,可直接代表芯片本身性能,能够大幅提高该测试方法测得芯片性能的准确性。同时,其通过调整匹配液温度来改变匹配液的折射率,通过温度变化将匹配液折射率调整为与芯片折射率相适应的最佳数值,进而获得该芯片实际使用状况中的光损耗本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光器件耦合测试装置,用于芯片光信号强度测试,其特征在于,包括:耦合器,所述耦合器用于发出光信号,所述耦合器的出光口朝向所述芯片光口设置,所述耦合器的出光口与所述芯片光口之间留有容置间隙;出液组件,所述出液组件用于喷出匹配液,所述出液组件的出液口朝向所述容置间隙设置;温度调节组件,所述温度调节组件与所述出液组件相连,用于调整所述出液组件出液口喷出匹配液温度;源表,所述源表与所述芯片电连接,用于感知所述芯片上的光信号强度。2.根据权利要求1所述的光器件耦合测试装置,其特征在于,还包括第一回收组件,所述第一回收组件用于吸收所述出液组件喷出的匹配液;所述第一回收组件与所述出液组件相对设置,所述第一回收组件和所述出液组件分别设置在所述容置间隙两侧,以在所述容置间隙处形成稳定匹配液流。3.根据权利要求1或2所述的光器件耦合测试装置,其特征在于,还包括清洗液组件和第二回收组件,所述清洗液组件的出液口朝向所述容置间隙设置,用于喷出清洗液清洗所述芯片和所述耦合器;所述第二回收组件与所述清洗液组件相对设置,用于将所述清洗液回收。4.根据权利要求3所述的光器件耦合测试装置,其特征在于,还包括出液管和回收管;所述出液管一端朝向容置间隙设置,所述出液管另一端通过支管分别连接所述出液组件和所述清洗液组件;所述回收管一端朝向所述容置间隙设置,所述回收管另一端通过支管分别连接所述第一回收组件和所述第二回收组件。5.根据权利要求1或2所述的光器件耦合测试装置,其特征在于,还包括测温组件,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:何帅
申请(专利权)人:武汉光启源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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