专利名称：光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光通信技术领域中一种光电子器件管芯测试台；具体地说，涉及一种双探针三维微动耦合测试台。该测试台可方便地用于光通信光电子器件管芯的耦合和光电特性测试，从而不用装成子块就可挑选出合格的管芯。
背景技术：
由于光通信技术的不断发展，开始出现了40Gb/s光通信系统和光电子器件的报道，它代表了当今光通信技术发展的最高水平。
40Gb/s光通信设备中关键部件为40Gb/s光发送模块和40Gb/s光接收模块。而在40Gb/s光发送模块和光接收模块中，其关键光电子器件为超高速激光器和40Gb/s光探测器。
由于传输速率和带宽的限制，超高速激光器和40Gb/s光探测器的管芯尺寸都很小，难于对管芯同时进行直接耦合和光电特性测试，这给管芯挑选带来了很大困难。为此，对激光器采取的办法是，通过粘接、金丝键合等工艺，把激光器管芯装在过渡热沉上形成子块(或称过渡块)，再对子块进行耦合和测试；对40Gb/s光探测器，也是通过粘接、金丝键合等工艺，把它装在子块上，再对子块进行耦合和测试。由于管芯的离散性，装在子块上的管芯，一般有10％--40％不能满足规定的光电性能指标要求，这种子块也就不能用了。这不仅浪费了时间，而且浪费了资源。更有甚者，对40Gb/s光探测器、前置放大器组件，如果40Gb/s光探测器不能满足规定要求，则整个组件都作废了，其资源的浪费是很大的。因此，对管芯不粘接、压焊而直接进行耦合和测试，就是一件非常有意义的事情，它不仅可节约粘接、压焊工艺所用的时间和人力，而且可节约大量资源。
如果在装成组件前，能对管芯的合格性进行测试、评定和挑选，则装成组件后，管芯的合格性就不用担心。
椐查，目前还没有资料表明有一种装置能对光电子器件管芯进行耦合和光电测试的工作平台。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述缺点和不足，即先将管芯装成子块再对管芯进行耦合和光电测试，从而挑选出合格的管芯；提供一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，通过在同一装置中同时进行耦合和光电测试，方便、经济地解决光电子器件管芯的挑选问题，节约了时间、人力和资源。
本实用新型的设计思想是，把双探针电气测试和光耦合测试结合起来，在一个小的操作、测试装置中同时实现管芯耦合和光电特性测试。
具体地说，由图1可知，本实用新型由金属探针1、管芯平台2、双探针调节架3、光纤夹槽4、三维微动耦合架5、支承板6、底座7组成；各部件的位置及其连接关系是在底座7上的前后垂直设置有支承板6和三维微动耦合架5；在支承板6上部，从左至右依次设置有第一探针调节架3.1、管芯平台2和第二探针调节架3.2，第一探针调节架3.1连接有第一金属探针1.1，第二探针调节架3.2连接有第二金属探针1.2；三维微动耦合架5的前端连接有光纤夹槽4。
此外，作为观察、调试和监测手段，必须配备一体视显微镜。
所述的双探针调节架3，为一扁条状滑块结构，包括第一探针调节架3.1和第二探针调节架3.2，其上设置有左右方向调节螺丝a、前后方向调节螺丝b、上下方向调节螺丝c和导轨槽d；三个调节螺丝a、b、c均在调节架中部垂直方向排布，导轨槽在调节架的中部水平方向；调节a可使固定于条状滑块结构中的金属探针作左右方向(水平方向)运动，见图2。在调节架3的前端安装有一根金属探针1；通过三个调节螺丝，可使两根金属探针1的尖端上下、左右连续精微微动和前后摆动；最大移动范围可达2.0毫米(管芯最大尺度为0.4×0.5毫米2)；所述的金属探针1呈弧形状，其尖端可压紧放置于平台前边缘管芯的两根电极；它起着压紧管芯和测试连接作用。
所述的管芯平台2，为一长方形的金属板。
所述的支承板6，其上中部挖成U型的金属板。
所述的底座7，为一矩形平板状，起着支撑、连接和减震作用。
所述的三维微动耦合架5为一种组合的外构件，有3个调节螺竿，可使被夹持的光纤在X、Y、Z方向上作独立移动，最大移动范围可达3.0毫米；它起着夹持光纤和耦合对准作用。调整三维微动耦合架5，可使耦合用普通光纤的尖端精确对准管芯的出光(或入光)区，并可与管芯前端最小间距小于5微米。
所述的体视显微镜用于观察和调整光纤尖端与管芯前端之间的相对位置。
本实用新型使用步骤是①打开体视显微镜光源，调节聚焦旋钮，使其清晰显示被观察区域；②用精细镊子把管芯放于管芯平台2上，小心地把其拨弄至两个金属探针1中间、靠近管芯平台2前侧边缘的位置，并使管芯有源区侧面和管芯平台2前侧边缘棱线平行；③调节两个探针1，使其精确地压紧管芯的两条电极；④把耦合光纤置于三维微动耦合架5的光纤夹槽4内，使光纤头伸出3-5mm；⑤调节三维微动耦合架5的旋转臂，使光纤头和管芯有源区初步对准；⑥接好探针连线、光源和其它检测仪表；⑦精细调节三维微动耦合架5的旋转臂，使光耦合效率最高；⑧调节检测仪表，进行光电特性测试。
本实用新型具有以下优点①结构紧奏，调节精巧，使用方便；②提高了工效，减少了浪费，节约了成本。
图1-本实用新型结构图；图2-探针架、探针结构图；图3-支承板、管芯平台结构图。
其中1-金属探针，包括第一金属探针1.1和第二金属探针1.2；2-管芯平台；3-双探针调节架，包括第一探针调节架3.1和第二探针调节架3.2，
a-左右方向调节螺丝，b-前后方向调节螺丝，c-上下方向调节螺丝，d-导轨槽；4-光纤夹槽；5-三维微动耦合架；6-支承板；7-底座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明。
*本实用新型采用手动操作。为操作方便，总体尺寸控制在30cm×25cm×25cm范围内。
*底座7为一矩形平板状，厚为0.8-1.2cm。
*管芯平台2安装在一挖成U型的金属支承板6中部，其材料为紫铜，尺寸为8厘米×2厘米×3毫米，其表面和前侧面相互垂直，光洁度为5-7。
*金属支承板6金属支承板(6)的中部U型槽，厚为2.8-3.2厘米，其平坦部分长约9-11厘米。
*三维微动耦合架5，可选用北京卓立汉光公司产的成品，型号为ASN-13XYZ-1。
*部件间配合尺寸要求。
本实用新型要方便、经济地解决光电子器件管芯的挑选问题，不仅要使金属探针1精确地压紧管芯电极，而且要使光纤前端与管芯出光(或入光)区同轴对准，并稳定地保持适当距离。因此，部件位移的精微控制和部件间的相互配合是十分重要的。通常，光通信用光电子器件管芯的尺寸为(0.3-0.4)mm×(0.4-0.5mm)×(0.1-0.2)mm，其金属电极宽度为(30-60)μm，而管芯出光(或入光)区面积一般为为(0.2-0.6)μm×(2-8)μm。光电子器件管芯能否高效地进行耦合、并进行光电特性测试，关键问题是微米-亚微米级位移的精确控制。本发明设计并安装的探针1，可在光纤前端两边精微地作(1-3)mm范围内的三维独立位移，并把探针1的针尖精确地压在管芯的电极上；而光纤前端，可在管芯出光(或入光)区作(2-5)mm范围的三维独立位移。通过调节，管芯侧端、探针前端和光纤前端可会聚于很小的区域内，其位置精度达到微米-亚微米量级。这就是部件间配合尺寸要求。
权利要求1.一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，包括三维微动耦合架(5)，其特征在于由金属探针(1)、管芯平台(2)、双探针调节架(3)、光纤夹槽(4)、三维微动耦合架(5)、支承板(6)、底座(7)组成；各部件的位置及其连接关系是在底座(7)上的前后垂直设置有支承板(6)和三维微动耦合架(5)；在支承板(6)上部，从左至右依次设置有第一探针调节架(3.1)、管芯平台(2)和第二探针调节架(3.2)，第一探针调节架(3.1)连接有第一金属探针(1.1)，第二探针调节架(3.2)连接有第二金属探针(1.2)；三维微动耦合架5的前端连接有光纤夹槽(4)；所述的双探针调节架(3)，为一扁条状滑块结构，包括第一探针调节架(3.1)和第二探针调节架(3.2)，其上设置有左右方向调节螺丝(a)、前后方向调节螺丝(b)、上下方向调节螺丝(c)和导轨槽(d)；三个调节螺丝(a、b、c)均在调节架(3)的中部垂直方向排布，导轨槽(d)在调节架的中部水平方向；所述的金属探针(1)呈弧形状；所述的管芯平台(2)，为一长方形的金属板；所述的支承板(6)，为一种其上中部挖成U型的金属板；所述的底座(7)，为一矩形平板状。
2.按权利要求1所述的一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，其特征在于底座(7)厚为0.8-1.2cm。
3.按权利要求1所述的一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，其特征在于管芯平台(2)其材料为紫铜，尺寸为8厘米×2厘米×3毫米，其表面和前侧面相互垂直，光洁度为5-7。
4.按权利要求1所述的一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，其特征在于金属支承板(6)的中部U型槽，厚为2.8-3.2厘米，其平坦部分长约9-11厘米。
5.按权利要求1所述的一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，其特征在于三维微动耦合架(5)选用北京卓立汉光公司产的成品，型号为ASN-13XYZ-1。
专利摘要本实用新型公开了一种光电子器件管芯用双探针三维微动耦合测试台，涉及光通信技术领域中一种光电子器件管芯测试台。本实用新型由金属探针1、管芯平台2、双探针调节架3、光纤夹槽4、三维微动耦合架5、支承板6、底座7组成；各部件的位置及其连接关系是在底座7上的前后垂直设置有支承板6和三维微动耦合架5；在支承板6上部，从左至右依次设置有第一探针调节架3.1、管芯平台2和第二探针调节架3.2，第一探针调节架3.1连接有第一金属探针1.1，第二探针调节架3.2连接有第二金属探针1.2；三维微动耦合架5的前端连接有光纤夹槽4。本实用新型结构紧凑，调节精巧，使用方便；提高了工效，减少了浪费，节约了成本。
文档编号G01M11/00GK2735356SQ200420077018
公开日2005年10月19日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者丁国庆, 刘兴瑶 申请人:武汉电信器件有限公司