分布反馈激光器阵列的光纤耦合封装方法技术

技术编号:8046679 阅读:200 留言:0更新日期:2012-12-06 02:55
一种分布反馈激光器阵列的光纤耦合封装方法,属于光纤通信领域。该方法对分布反馈激光器阵列所发出的每一条激光进行单独测定,单独定位,根据测得的各条激光的空间轨迹分别原位加工出定位v型槽作为定位基准,在定位v型槽内安置尾纤以接收激光的分布反馈激光器阵列的光纤耦合封装方法。该方法的优点在于:效率高,可操作性好,可对分布反馈激光器阵列发出的每一条激光都进行测定,定位,耦合精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤通信领域的制作工艺方法,尤其涉及。
技术介绍
在光纤通信中,通常采用半导体激光器作为光源。而单个的半导体激光器输出功率小,不能满足光纤通信中对高功率激光光源的要求。为获得高功率的激光,光纤阵列耦合是一种有效的方法。该方法是使阵列中的每个半导体激光器与相同数目的光纤阵列一一耦合,再在光纤束出射端进行集束。而如何实现激光与Mffl级的光纤对准耦合,则是耦合封装方法中存在的难点和重点。目前对准过程使用的硬件主要有六维精密微调架,光功率计等。对准方法是,将激光发射器与光纤分别固定在六维精密微调架上,调整微调架,使得光功率计测得的光纤的接收功率最大,即认为激光发射器与光纤实现了对准耦合。该方法存在的 不足是,在对准的过程中没有装配基准,使得对准耗时,效率低。分布反馈(Distributed_Feedback,DFB)激光器,不仅经光纤稱合后可以提供高功率的激光,而且DFB激光器在激光腔中提供内建波长选择机构,对波长的选择使其成为密集波分复用(DWDM)系统中不可替代的光源。而DWDM技术是充分利用光纤带宽,扩大光纤通信容量的重要技术。因此使得分布反馈激光器成为大容量,长距离光纤通信中的主要光源。针对激光器的光纤耦合封装问题,一种耦合装配方法被提出,参见中国申请号200910304001. 4,名称一种二极管抽运固体激光器光纤稱合方法。该方法在激光器与光纤间放置一复合镜,该复合镜为平凸透镜,平面端用作谐振腔的输出镜,镀有激光波长的反射膜平面端镀膜;凸面端镀有激光波长的的增透膜凸面端镀膜,对透射光汇聚,复合镜的凸面端光连接耦合光纤;使得激光器的输出光束汇聚后的焦斑小于光纤纤芯,发散角小于光纤的两倍数值孔径。在实际的操作中,需要在精密仪器上调节复合镜和耦合光纤,使得激光与光纤耦合的最好,输出的激光功率最大。申请号200810016816. 8,名称一种半导体激光器在光纤稱合中的固定方法。该专利技术是用穿过挤压块的螺钉来调节挤压块的位置,挤压块与散热块接触,散热块又与激光器接触,这样就可以通过调整螺钉来调节激光器的位置,来实现与装在光纤套中的光纤的耦合。申请(专利)号02142109. 9,名称半导体激光器V形槽固定光纤同轴器件。该专利技术用干法刻蚀或者湿法刻蚀的微机械加工技术加工V形槽,使得该V形槽对准标记的中心线,然后使半导体激光器的波导和解理面与对准标记的相应标志对齐,并通过烧焊技术焊接在平板电极上。再将加工成头部为圆锥形的光纤用固化胶固定在V形槽内,以实现激光器与光纤的耦合。该方法中的半导体激光器在烧焊后,由于热胀冷缩,难免会偏离对准位置。用刻蚀的方法加工V形槽耗时,且需要对光纤进行加工,因此该方法整体上效率不高。在激光器光纤耦合封装过程中,现有的技术方法主要存在以下不足在使用六维精密微调架,实现激光与光纤耦合对准时,由于不存在装配基准,因此效率低下,可操作性差;主要是针对单个激光器的封装,对激光器阵列的封装比较少;激光器与光纤对准后再固定,存在由于固定引起的激光的微小偏移,这种微小的偏移对于Mffl级的光纤来说,其误差是不可忽视的,降低了耦合精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种效率高,可操作性好的;可对分布反馈激光器阵列发出的每一条激光都进行测定,定位的;耦合精度高的。 步骤I:将底板安装在数控机床系统的工作台上; 步骤2 :在底板的一端安装第一定位块,在第一定位块上开槽固定分布反馈激光器阵 列; 步骤3 :在导轨上移动PSD传感器至距离第一定位块Xl的第一位置,接收分布反馈激光器阵列发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接收点的第一位置信息; 在导轨上移动PSD传感器至距第一定位块X2的第二位置,接收分布反馈激光器阵列发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接收点的第二位置信息; 机床数控系统根据两点确定一条直线原理,利用第一位置信息和第二位置信息确定激光的空间直线传播轨迹; 步骤4 :在底板上距离第一定位块X3的位置安装厚度为L的原位加工定位块;数控机床系统记录原位加工定位块的位置信息和厚度信息; 步骤5 :数控机床系统根据尾纤直径,和步骤3中确定的激光空间直线传播轨迹,以及步骤4中记录的原位加工定位块的位置信息和厚度信息计算原位加工定位块上待加工的定位V型槽的形状及位置信息型槽的形状及位置满足尾纤放入后其轴线与激光空间直线传播轨迹重合; 步骤6 :数控机床系统根据步骤5所计算的定位V型槽的形状及位置信息,利用金刚石飞刀在原位加工定位块上飞切出定位V型槽,定位V型槽表面粗糙度Ra〈0. IMm; 步骤7 :把尾纤放入定位V型槽;在尾纤上放置保护橡胶; 步骤8 :利用封装盖封装,并保证封装盖对对保护橡胶施加压力,对尾纤夹紧。与现有技术相比,本专利技术可对分布反馈激光器阵列所发出的每一条激光进行单独测定,单独定位,根据测得的各条激光的空间轨迹分别原位加工出V型定位槽作为定位基准,以定位尾纤,实现对分布反馈激光器阵列的光纤耦合封装。避免了由于分布反馈激光器阵列发出的不同激光在俯仰角,水平偏移角的不同引起的耦合误差,提高了封装效率,耦合精度,降低封装成本,可在线控制加工过程,易于实现封装的自动化。附图说明图I是数控机床系统示意 图2是封装过程示意 图3是封装过程示意图;图4是封装过程示意 图5为利用PSD传感器定位空间直线的示意 其中,I-工作台;2-底板;3_第一定位块;4-PSD传感器;5_分布反馈激光器阵列;6-原位加工定位块;7_尾纤;8_保护橡胶。具体实施例方式步骤I :将底板2安装在数控机床系统的工作台I上; 步骤2 :在底板的一端安装第一定位块3,在第一定位块上开槽固定分布反馈激光器阵 列5 ; 步骤3 :在导轨上移动PSD传感器4至距离第一定位块Xl的第一位置,接收分布反馈激光器阵列5发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接收点的第一位置信息; 在导轨上移动PSD传感器4至距第一定位块X2的第二位置,接收分布反馈激光器阵列5发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接受点的第二位置信息; 机床数控系统根据两点确定一条直线原理,利用第一位置信息和第二位置信息确定激光空间直线传播轨迹; 步骤4 :在底板上距离第一定位块X3的位置安装厚度为L原位加工定位块6 ;数控机床系统记录原位加工定位块6的位置信息和厚度信息;步骤5 :数控机床系统根据尾纤7直径,和步骤3中确定的激光空间直线传播轨迹,以及步骤4中记录的原位加工定位块6的位置信息和厚度信息计算定位V型槽的形状及位置信息;定位V型槽的形状及位置满足尾纤7放入后其轴线与激光空间直线传播轨迹重合;步骤6 :数控机床系统根据步骤5所计算的定位V型槽的形状及位置信息,利用金刚石飞刀在原位加工定位块6上飞切加工出定位V型槽,定位V型槽表面粗糙度Ra〈0. IMm;步骤7 :把尾纤7放入定位V型槽;在尾纤7上放置保护橡胶8 ; 步骤8、利用封装盖封装,并保证封装盖对保护橡胶8施加压力,对尾纤7夹紧。以上所述仅为本专利技术涉及的的一个较佳实施方式,但本专利技术的实施范围并不局限于此例。权利要求1.一种,其特征在于 步骤I :将底板(2)安装在数控机床系统的工作台(I)上; 步骤2:在底板的一端安装第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种分布反馈激光器阵列的光纤耦合封装方法,其特征在于:步骤1:将底板(2)安装在数控机床系统的工作台(1)上;步骤2:在底板的一端安装第一定位块(3),在第一定位块上开槽固定分布反馈激光器阵列(5);步骤3:在导轨上移动PSD传感器(4)至距离第一定位块(3)X1的第一位置,接收分布反馈激光器阵列(5)发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接收点的第一位置信息;在导轨上移动PSD传感器(4)至距第一定位块X2的第二位置,接收分布反馈激光器阵列(5)发出的各条激光,数控机床系统记录此时激光接收点的第二位置信息;机床数控系统根据两点确定一条直线原理,利用第一位置信息和第二位置信息确定各条激光的空间直线传播轨迹;步骤4:在底板上距离第一定位块X3的位置安装厚度为L的原位加工定位块(6);数控机床系统记录原位加工定位块(6)的位置信息和厚度信息;步骤5:数控机床系统根据尾纤(7)直径,和步骤3中确定的激光空间直线传播轨迹,以及步骤4中记录的原位加工定位块(6)的位置信息和厚度信息计算原位加工定位块(6)上待加工的定位v型槽的形状及位置信息;定位v型槽的形状及位置满足尾纤(7)放入后其轴线与激光空间直线传播轨迹重合;步骤6:数控机床系统根据步骤5所计算的定位v型槽的形状及位置信息,利用金刚石飞刀在原位加工定位块(6)上飞切出定位v型槽,定位V型槽表面粗糙度Ra<0.1μm;步骤7:把尾纤(7)放入定位v型槽;在尾纤(7)上放置保护橡胶(8);步骤8:利用封装盖封装,并保证封装盖对对保护橡胶(8)施加压力,对尾纤(7)夹紧。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李亮何宁傅文凯赵威杨吟飞赵孟卞荣
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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