一种双体式的有热阵列波导光栅及其制作方法与流程

本发明涉及光纤技术领域中的波分复用器，特别是涉及一种双体式的有热阵列波导光栅及制作方法。

背景技术：

随着光纤通信正向高速率、大容量方向发展，掺铒光纤放大器(erbium-dopedopticalfiberamplifier，简称“edfa”)与密集波分复用(densewavelengthdivisonmultiplexing，简称“dwdm”)技术相结合已成为这一系统中的主要技术手段。有热阵列波导光栅(简称“tawg”)是dwdm系统中的核心器件，充分利用光纤的巨大带宽，更有效地实现光纤通信系统的扩容，满足人们不断增长的通信需求，具有广阔的市场前景。

在有热阵列波导光栅应用中，器件光谱特性的中心波长到指定工作中心波长的波长精度是器件的关键参数之一。为了满足有热阵列波导光栅中心波长的波长精度，需要对有热阵列波导光栅进行温度补偿。在生产实际中存在部分有热阵列波导光栅的温度补偿过小或者过大，导致其工作温度范围超出常规的工作温度范围，如65℃～85℃。在本发明之前，这种有热阵列波导光栅只能够被报废处理。在有热阵列波导光栅应用中，功耗也是用户非常关注的一项指标。部分用户应用环境有限，功耗要求很高。而有热阵列波导光栅的加热片功耗和工作温度呈正比，为了满足这部分用户的需求，只能挑选工作温度点较低的有热阵列波导光栅进行使用。这些问题极大的降低了原材料的利用率，降低工序良率增加物料成本，降低制作效率，增加制作成本。

技术实现要素：

本发明首先所要解决的技术问题是提供一种双体式的有热阵列波导光栅，以提高制作效率，降低制作成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双体式的有热阵列波导光栅，所述有热阵列波导光栅设置有有热阵列波导光栅主体和载体以及加热片，所述有热阵列波导光栅主体可以分离成为两个部分，所述分离成两个部分的有热阵列波导光栅主体可以重新耦合以调节中心波长使有热阵列波导光栅更靠近指定工作中心波长进而可以使有热阵列波导光栅工作在高于室温上限(如65℃)仅几摄氏度的小的温度范围，所述重新耦合好的有热阵列波导光栅主体封装到载体上；所述加热片封装到载体的背面，可使有热阵列波导光栅稳定在不同的温度。

所述有热阵列波导光栅的工作温度范围可以为常规的65℃到85℃，也可以缩小工作温度范围，如65℃到75℃。

所述有热阵列波导光栅主体分离可以通过机械切割，也可以通过激光切割，还可以通过化学侵蚀等方法。

所述有热阵列波导光栅主体分离的位置可以是有热阵列波导光栅芯片垂直于波导的任意位置。

所述分离成两个部分的有热阵列波导光栅主体重新耦合时相对于分离截面可以水平移动也可以垂直移动，在芯片平面上还可以一部分主体相对于另一部分旋转移动。

所述载体为金属片、陶瓷片或者石英片等载体。

所述加热片可以使有热阵列波导光栅稳定于65℃～95℃之间的某个温度。

所述加热片为硅胶加热片、陶瓷加热片、薄膜加热片等类型加热片。

本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种双体式的有热阵列波导光栅的制作方法。为此，本发明采用以下技术方法：

双体式的有热阵列波导光栅的制作方法，其特征在于包括以下制作步骤：

1)准备有热阵列波导光栅所需的各种元器件物料，主要包括有热阵列波导光栅芯片、输入光纤阵列、输出光纤阵列、载体、电路板、加热片、输入橡胶帽、输出橡胶帽和模块盒；

2)将有热阵列波导光栅芯片、输入光纤阵列、输出光纤阵列耦合在一起制作成有热阵列波导光栅主体；

3)将耦合好的有热阵列波导光栅主体分离成两个部分；

4)将分离成两个部分的有热阵列波导光栅主体重新耦合，调节有热阵列波导光栅的中心波长，使其更靠近指定工作中心波长；

5)将重新耦合好的有热阵列波导光栅主体封装到载体上，然后将带有有热阵列波导光栅主体的载体封装到电路板上，最后将加热片封装到载体的背面镂空的电路板里；

6)将电路板安装到模块盒中，然后将输入光纤阵列和输出光纤阵列的光纤分别套上输入橡胶帽和输出橡胶帽并安装到模块盒中；

7)将装配完成的有热阵列波导光栅进行光学性能测试，合格的产品包装出货。

本发明采用双体式结构制作有热阵列波导光栅，在生产过程中通过重新耦合有热阵列波导光栅主体的两个部分，能够调节有热阵列波导光栅的中心波长。超出工作温度范围的有热阵列波导光栅可以调节进入工作温度范围；工作温度点较高的有热阵列波导光栅可以调节到较低的工作温度点。相对于现有方案，本发明能够对超出工作温度范围的有热阵列波导光栅加以利用，提高了原材料的利用率；相对于现有方案，本发明使工作温度点较高的有热阵列波导光栅在使用过程中仅需要更低的温度补偿，使有热阵列波导光栅工作在高于室温上限(如65℃)仅几摄氏度的小的温度范围，减少了大量能源的浪费。这样可以提高工序良率减少物料成本，有效提高制作效率，降低制作成本，同时对环境更友好。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明有热阵列波导光栅主体分离位置的示意图。

图3为本发明有热阵列波导光栅主体重新耦合时两部分主体相对移动的示意图。

图4为本发明有热阵列波导光栅内部示意图。

图5为本发明有热阵列波导光栅主体与载体、电路板以及加热片的结构图。

图6为本发明有热阵列波导光栅外部示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种双体式的有热阵列波导光栅，该方案将有热阵列波导光栅主体分离成为两个部分。分离成两个部分的有热阵列波导光栅主体可以重新耦合以调节中心波长使有热阵列波导光栅更靠近指定工作中心波长进而可以使有热阵列波导光栅工作在高于室温上限(如65℃)仅几摄氏度的小的温度范围。其具体步骤，如图所示：

步骤一：准备有热阵列波导光栅所需的各种元器件物料，主要包括有热阵列波导光栅芯片1、输入光纤阵列2、输出光纤阵列3、载体4、电路板5、加热片6、输入橡胶帽7、输出橡胶帽8和模块盒9。

步骤二：将有热阵列波导光栅芯片1、输入光纤阵列2、输出光纤阵列3耦合在一起制作成有热阵列波导光栅主体。

步骤三：将耦合好的有热阵列波导光栅主体分离成两个部分；

步骤四：将分离成两个部分的有热阵列波导光栅主体重新耦合，调节有热阵列波导光栅的中心波长，使其更靠近指定工作中心波长。

步骤五：将重新耦合好的有热阵列波导光栅主体封装到载体4上，然后将带有有热阵列波导光栅主体的载体封装到电路板5上，最后将加热片6封装到载体的背面镂空的电路板里。

步骤六：将电路板安装到模块盒9中，然后将输入光纤阵列2和输出光纤阵列3的光纤分别套上输入橡胶帽7和输出橡胶帽8并安装到模块盒9中。

步骤七：将装配完成的有热阵列波导光栅进行光学性能测试，合格的产品包装出货。

下面根据1x40有热阵列波导光栅描述本发明的方案，但应理解，本发明的方案同样适用于其它通道数的有热阵列波导光栅。

本发明提供一种双体式的有热阵列波导光栅：

步骤一：将40通道有热阵列波导光栅芯片、单通道输入光纤阵列、40通道输出光纤阵列耦合在一起制作成40通道有热阵列波导光栅主体，初步测试工作温度点为86℃。

步骤二：将耦合好的40通道有热阵列波导光栅主体分离成两个部分。

步骤三：将分离成两个部分的40通道有热阵列波导光栅主体重新耦合，调节有热阵列波导光栅的中心波长，使其更靠近指定工作中心波长进而使其工作温度点调整为72℃。

步骤四：将重新耦合好的40通道有热阵列波导光栅主体封装到载体上，然后将带有有热阵列波导光栅主体的载体封装到电路板上，最后将加热片封装到载体的背面镂空的电路板里。

步骤五：将电路板安装到模块盒中，然后将输入光纤阵列和输出光纤阵列的光纤分别套上输入橡胶帽和输出橡胶帽并安装到模块盒中。

步骤六：将装配完成的有热阵列波导光栅进行光学性能测试，合格则包装出货。

以上双体式的有热阵列波导光栅的制作方案用于1x40有热阵列波导光栅，对于其它通道数的有热阵列波导光栅，其制作方案与上述步骤的区别仅在于有热阵列波导光栅芯片、输入光纤阵列、输出光纤阵列通道数不同。