光模块透镜耦合系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光模块透镜耦合系统，包括透镜结构

【技术实现步骤摘要】
光模块透镜耦合系统


[0001]本专利技术涉及光模块
，特别涉及一种光模块透镜耦合系统
。

技术介绍

[0002]将
VCSEL
或
PD
这类光芯片和光学透镜中心精确对准的这个过程称之为耦合，这个加工过程需要达到微米级的超高物理精度
。
目前常用的方式是给相应的光芯片通电使其进入工作状态，然后连接光电信号检测仪器，通过耦合过程中的信号强度变化来判断对准程度
。
[0003]但是上述这种间接检测的耦合方式因为需要连接光
、
电线缆以驱动芯片和探测信号，所以设备的通用型极差，工作过程也相对复杂，设备效率较低
。
同时，由于采用信号检测的方式，其加工精度受检测仪器的测量精度
、
采样率等影响，无法轻易实现更高的加工精度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种光模块透镜耦合系统，无需连接任何线缆，设备通用性极高，使用成本低，同时耦合过程的显微可视化，操作简单，加工精度极高，耦合效率高
。
[0005]一方面，本专利技术实施例提供了一种光模块透镜耦合系统，包括：
[0006]透镜结构，用于对光学透镜进行升降调节；
[0007]芯片结构，设于所述透镜结构的下方，并用于对光芯片进行位移调节；
[0008]棱镜结构，包括设于光学透镜与光芯片正中间
、
且用于反射光学透镜与光芯片之间成像光路的棱镜组件，及与所述棱镜组件连接
、
且对所述棱镜组件进行位移调节的棱镜调节装置；以及，
[0009]显微结构，用于设于光学透镜与光芯片之间成像光路的反射方向上，并对光学透镜与光芯片进行对焦成像观测；
[0010]其中，当显微结构观测到光学透镜与光芯片成像重合，透镜结构调节光学透镜下降至光芯片表面
。
[0011]一些实施例中，所述棱镜组件包括呈正方体结构的分光棱镜装置，设于所述分光棱镜装置的一个面上
、
且垂直于光学透镜与光芯片的全反射平面镜，及以所述全反射平面镜与所述分光棱镜装置之间的
45
°
夹角截面为轴面延伸设置的半反半透膜
。
[0012]一些实施例中，所述分光棱镜装置为
45
°
棱镜或
45
°
分光镜
。
[0013]一些实施例中，所述显微结构包括三维调焦平台及设于所述三维调焦平台上的电子显微镜，所述电子显微镜正对于光学透镜与光芯片之间成像光路的反射方向上
。
[0014]一些实施例中，所述芯片结构包括六轴调节平台及设于所述六轴调节平台上的
PCB
板夹持装置，所述
PCB
板夹持装置用于夹持光芯片
。
[0015]一些实施例中，所述透镜结构包括透镜支撑架，突出设于所述透镜支撑架上
、
且沿所述透镜支撑架竖向设置的竖向滑轨，滑动设于所述竖向滑轨上的透镜升降台，设于所述
透镜升降台上
、
且一端抵紧于所述竖向滑轨的第一锁紧螺栓，及与所述透镜升降台连接的透镜夹持装置，所述透镜夹持装置用于夹持光学透镜
。
[0016]一些实施例中，所述棱镜调节装置包括用于对所述棱镜组件进行横向移动的棱镜平移结构，与所述棱镜平移结构连接
、
且用于对所述棱镜组件进行升降调节的棱镜升降结构，及与所述棱镜升降结构连接的棱镜夹持装置，所述棱镜夹持装置用于夹持棱镜组件
。
[0017]一些实施例中，所述棱镜平移结构包括底座，突出设于所述底座上
、
且沿所述底座横向设置的横向滑轨，滑动设于所述横向滑轨上的棱镜平移台，设于所述棱镜平移台上
、
且一端抵紧于所述横向滑轨的第二锁紧螺栓
。
[0018]一些实施例中，所述棱镜升降结构包括设于所述棱镜平移台上的棱镜支撑架，一端插设于所述棱镜支撑架上的竖向凹槽中的升降架，及插设于所述棱镜支撑架上的竖向凹槽中
、
且与所述升降架的一端连接的蝶形螺栓，所述蝶形螺栓的蝶形部件抵紧于所述棱镜支撑架，所述升降架的另一端与所述棱镜夹持装置连接
。
[0019]一些实施例中，还包括底板，所述透镜结构
、
所述芯片结构
、
所述棱镜结构及所述显微结构均设于所述底板上
。
[0020]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：当光芯片与光学透镜进行耦合的过程中，透镜结构对光学透镜不做升降调节，棱镜调节装置对棱镜组件不做位移调节，将光学透镜上的定位点作为固定参照点，通过芯片结构于对光芯片进行位移调节，使光芯片定位点与光学透镜定位点重合，这个时候在显微结构观察到二者定位点的成像会完全重合
。
然后保持透镜结构和芯片结构的位置不动，只通过棱镜调节装置将棱镜组件平移走，此时光芯片定位点与光学透镜定位点依然处于对准状态
。
最后通过透镜结构对光学透镜进行下降调节，使光学透镜与光芯片耦合，这样最终就将光学透镜与光芯片精确对位组装
。
[0021]因此本专利技术采用无电耦合工艺，不用连接任何线缆，设备通用性极高，使用成本低
。
同时耦合过程的显微可视化，操作简单，加工精度极高，耦合效率高
。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0023]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例的棱镜组件耦合光路的原理示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例光模块透镜耦合系统的操作流程示意图
。
[0026]图中：
100、
透镜结构；
110、
透镜支撑架；
120、
竖向滑轨；
130、
透镜升降台；
140、
第一锁紧螺栓；
150、
透镜夹持装；
200、
芯片结构；
210、
六轴调节平台及；
220、PCB
板夹持装置；
300、
棱镜结构；
311、
分光棱镜装置；
312、
全反射平面镜；
313、
半反半透膜；
321、
底座；
322、
横向滑轨；
323、
棱镜平移台；
324、
第二锁紧螺栓；
325、
棱镜支撑架；
326、
升降架；
327、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光模块透镜耦合系统，其特征在于，包括：透镜结构，用于对光学透镜进行升降调节；芯片结构，设于所述透镜结构的下方，并用于对光芯片进行位移调节；棱镜结构，包括设于光学透镜与光芯片正中间
、
且用于反射光学透镜与光芯片之间成像光路的棱镜组件，及与所述棱镜组件连接
、
且对所述棱镜组件进行位移调节的棱镜调节装置；以及，显微结构，用于设于光学透镜与光芯片之间成像光路的反射方向上，并对光学透镜与光芯片进行对焦成像观测；其中，当显微结构观测到光学透镜与光芯片成像重合，透镜结构调节光学透镜下降至光芯片表面
。2.
如权利要求1所述的光模块透镜耦合系统，其特征在于，所述棱镜组件包括呈正方体结构的分光棱镜装置，设于所述分光棱镜装置的一个面上
、
且垂直于光学透镜与光芯片的全反射平面镜，及以所述全反射平面镜与所述分光棱镜装置之间的
45
°
夹角截面为轴面延伸设置的半反半透膜
。3.
如权利要求2所述的光模块透镜耦合系统，其特征在于，所述分光棱镜装置为
45
°
棱镜或
45
°
分光镜
。4.
如权利要求1所述的光模块透镜耦合系统，其特征在于，所述显微结构包括三维调焦平台及设于所述三维调焦平台上的电子显微镜，所述电子显微镜正对于光学透镜与光芯片之间成像光路的反射方向上
。5.
如权利要求1所述的光模块透镜耦合系统，其特征在于，所述芯片结构包括六轴调节平台及设于所述六轴调节平台上的
PCB
板夹持装置，所述
PCB
板夹持装置用于夹持光芯片
。6.
如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋军，金兴汇，
申请(专利权)人：深圳新联胜光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：