专利名称：可靠耦合dfb激光器同轴光收发器件发射光功率的方法
技术领域：
本发明是关于光纤通信系统中生产DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合 功率的方法。
背景技术：
光收发模块中的光收发器件是光收发模块中的关键器件，而光收发器件的 激光器发射耦合部分又是制作光收发器件中的重要工艺。由于使用DFB激光器 的光器件，具有发射光功率大，传输距离远的特点，所以，对于DFB激光器的 发射光功率耦合，就要求耦合到最大，损耗最小。DFB激光器的出射光斑比普通 FP激光器的出射光斑要小，对X， Y， Z轴轻微偏移非常敏感，所以，对于激光 悍接要求较高。--般操作方法，都是先固定了 Z轴的位置，即将Z轴调节环和 光纤，然后再进行X， Y平面的发射光功率耦合。传统方法使用马镫式的同轴耦 合大夹具先进行X， Y， Z轴三轴调整，找到Z轴的最佳位置，进行Z轴调节环 和光纤的激光焊接，然后在同一夹具上再进行X， Y面发射光功率耦合，耦合到 最大后，再进行X， Y面激光焊接。这种使用同一同轴耦合大夹具进行X， Y， Z 轴三轴调整的方法，具有上夹头对X， Y焊接面夹持力臂大的缺点，当Z轴的节 环和光纤激光焊接好后，X， Y面发射光功率耦合完成，再进行激光焊接时，激 光焊接瞬间的力量会拉动激光器半成品和光纤半成品的相对位置，不能保证两 者的同轴度。在进行激光焊接时，由于焊接力量大，上夹头到X， Y面焊接处距 离过远，夹持力不足而破坏已耦合好的位置，而且还会导致在移动过程中或运 输过程中，造成激光器半成品和光纤半成品的相对位置变化，导致光功率丢失。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种可靠性耦合DFB 激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的方法。本发明的上述目的是这样实现的，本发明提供的一种可靠耦合DFB激光器
同轴光收发器件发射光功率的方法，具有以下特征
1) 首先用马镫式同轴耦合大夹具(9)对收发器件进行Z轴发射光功率耦 合，再用堡垒式同轴耦合夹具(1)对收发器件进行X， Y平面发射光功率耦合 对准；
2) 在对上述收发器件进行X， Y平面发射光功率耦合时，将焊接好的光纤 半成品(6)和激光器半成品(5)夹持在堡垒式同轴耦合夹具的中央定位孔中， 顺时针旋转压紧螺钉，推进压块，再顺时针旋转耦合螺钉，使其同轴固定；然 后
3) 给激光器半成品露出的引角供电，并将焊接好光纤半成品连接到光功率 计；之后
4) 对分别代表X轴和Y轴的两组耦合螺钉进行X、 Y轴的细调，进行光功 率耦合，在将发射功率耦合到最大时，将上述两组耦合螺钉锁紧，完成耦合。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
1. 方法简便易行，可靠。先使用马镫式同轴耦合大夹具(9)进行Z轴发 射光功率耦合，再使用堡垒式同轴耦合夹具(1)进行X， Y平面发射光功率耦 合，方便操作和运输，同时由于四个螺钉的锁紧作用，可以保证在运输过程中， 不会造成激光器半成品和光纤半成品的相对位置变化，即光发射功率不会丢失。
2. 快捷高效，成品率大幅提高。通过堡垒式同轴耦合夹具(1)进行耦合X， Y面的光收发器件，由于四个螺钉的锁紧力大，同时锁紧点到焊接点的力臂小， 使得在进行激光焊接时，瞬间的力量不会拉动激光器半成品和光纤半成品的相 对位置，保证了成品率。
图1表示的是本发明堡垒式同轴耦合夹具(1)的主视立体示意图。 图2是图1的俯视图。图3是图1的右视图
图4表示的是本发明马镫式同轴耦合大夹具(9)的主视立体示意图。
图5表示的Z轴调节环(12)和光纤(13)的主视立体示意图
图中l.耦合夹具主体，2.压块，3.压紧螺钉，4.耦合锁紧螺钉，5.激光
器半成品，6.光纤半成品，7.引脚，8.凸台，9.马镫式同轴耦合大夹具，10.下
夹头，ll.上夹头，12.Z轴调节环，13.光纤。
具体实施例方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一歩详述。
参阅图1 图5，根据本发明，制备 一个是制备一个制作光纤半成品6，
其形状类似于马镫式的同轴耦合大夹具9，也可以使用已有的同类型夹具。 一个 是能夹持激光器半成品5和光纤半成品6，有X、 Y面移动并能进行固定的的堡 垒式同轴耦合夹具l。首先用类似于马镫式的同轴耦合大夹具9，将激光器半成 品5露出的引角7插入上述马镫式同轴耦合大夹具9的下夹头10，并锁紧供电， 然后将光纤插入马镫式同轴耦合大夹具上夹头11锁紧，接着将Z轴调节环12 套入光纤13上，将马镫式同轴耦合大夹具下夹头10的上夹头11向下压到卡位 槽，将跳线连接到光功率计，然后对分别代表X、 Y轴的两个螺纹副进行细调， 在细调过程中，同时对代表Z轴的上夹头端，根据X、 Y轴细调时发射光功率的 变化来做出相应的Z轴升降调整，直至发射光功率耦合到最大，然后用激光焊 接机将Z轴调节环12与光纤13进行激光焊接，形成光纤半成品6。完成对收 发器件进行X， Y平面发射光功率耦合
其次是将上述待耦合激光器半成品5放入堡垒式同轴耦合夹具1，再将光纤 半成品6放入激光器半成品的相应台阶上，并用四个耦合螺钉固定。然后进行 发射功率耦合。通过四个耦合锁紧螺钉4中各相对的两个螺钉，进行XY方向平 面移动调节。开始进行光功率耦合。在将光功率耦合到最大的时候，相应将四 个耦合螺钉锁紧。将耦合夹具和耦合好的光收发器件放入四光束激光焊接机，进行激光焊接，实现激光器和光纤部分的连接。
参阅图1 图3，由机加工的堡垒式同轴耦合夹具1,具有一个定位光收发
器件的台阶轴耦合夹具主体l，它由防止氧化的不锈钢材料制成，其外型尺寸在
30*30*30mm以内，具备了小型化的条件。其内部定位圆孔和方型的位置依据客 户定制的光同轴光收发器件的外型尺寸而定。在该耦合夹具主体1的端面外缘 上，对称均布有至少两组环布凸台8。环布凸台8不排除六等分分布的三组形态。 每个环布凸台8上均制有在径向上对称地向着中央定位孔延伸，且中心轴线相 交所述中央定位孔中心轴线的径向螺纹孔。每个螺纹孔上连接有耦合光收发器 件发射功率的耦合锁紧螺钉4。在两个轴线交叉的耦合锁紧螺钉4之间制有径向 上向着中央定位孔的径向压紧螺钉3。压紧螺钉3上固连有用不锈钢加工的压块 2。压紧螺钉3和耦合锁紧螺钉4可以用普通的M3， M2螺钉外加一个辅助旋转 的大螺母圆柱旋钮。其中中央定位孔由装在其中的激光器半成品5和光纤半成 品6的外型尺寸可以按照客户的需求确定。
然后将同轴光收发器件耦合夹具主体1上的耦合锁紧螺钉4逆时针松开， 然后将激光器半成品5放入同轴光收发器件耦合夹具主体1的定位孔中，顺时 针旋转压紧螺钉3，使其推进压块2，顶住放好的同轴光收发器件耦合夹具主体 1，达到固定、防止同轴光收发器件耦合夹具主体l移动的作用。再将光纤半成 品6竖直放到光收发器件同轴耦合夹具主体1顶端面，顺时针旋转耦合锁紧螺 钉4，将光纤半成品6初歩定位在同轴心的位置，因为激光器半成品5的顶端台 阶的外径和光纤半成品6对接的台阶外径是一样的，所以，用肉眼目测没有错 位，即初歩到了同轴的程度。由于同轴光收发器件耦合夹具主体1的螺纹孔为 水平向下8。角，这样耦合锁紧螺钉4固定光纤半成品6时，会使光纤半成品6 受到一个向下的分力，这样保证了光纤半成品6不会倾斜。下一歩给激光器半 成品5露出的引角7供电，并将光纤半成品6通过光纤接到光功率计。然后进 行细调，将相对的两个耦合锁紧螺钉4做为一组，这样就分成了两组，分别代表X轴和Y轴。这样就可以进行X， Y轴的细调了。将代表X轴的一组两个耦合 锁紧螺钉4，用左手和右手对该组两个耦合锁紧螺钉4分别进行顺时针和逆时针 或逆时针和顺时针旋转，由于此时手指拧的方向是一致的，保证了操作的方便 性。这样的两个耦合锁紧螺钉4 一进一退，带动光纤半成品6进行了 X轴正向 移动。当两个耦合锁紧螺钉4为一退一进时，带动光纤半成品6进行了X轴负 向移动。此时以同轴器件的轴线为中心，X轴的正负方向为相对方向。这样光纤 半成品6就可以沿X轴全方向进行移动调节了 。
当找到X轴对应最大光功率位置后，再对代表Y轴的两个耦合锁紧螺钉4 进行相同的操作，找到应最大光功率位置后，再重复X， Y轴的操作。以此类推， 直到耦合到最大峰值点并要满足规格要求。最后，同时将X轴对应的两个耦合 锁紧螺钉4顺时针旋转进行锁紧。
如在X轴找不到光功率，则在Y轴进行同样的调整，将此动作循环操作， 直到找光发射功率，并耦合到最大。
在上面的描述中，为了解释的目的，陈述了许多特定细节以便能透彻理解 本发明的实施例。本领域技术人员将认识到，可以对在此公开的实施例进行修 改，例如对实施例的部件尺寸、结构、材料以及操作方式。因此，显而易见的 是，对于本领域技术人员而言，可以在没有这些特定细节中的一些情况下实行 一个或多个其他实施例。需要强调的是，与在附图中所说明并在说明书中所描 述的那些等同的所有关系都被包含在本发明的实施例中，并不是将提供所述的 特定实施例来限制本发明，而是说明它，因而应将本描述看作是说明性的而非 限制性的。
权利要求
1. 一种可靠耦合DFB激光器同轴光收发器件发射光功率的方法，具有以下特征1)首先用马镫式同轴耦合大夹具(9)对收发器件进行Z轴发射光功率耦合，再用堡垒式同轴耦合夹具(1)对收发器件进行X，Y平面发射光功率耦合对准；2)在对上述收发器件进行X，Y平面发射光功率耦合时，将焊接好的光纤半成品(6)和激光器半成品(5)夹持在堡垒式同轴耦合夹具的中央定位孔中，顺时针旋转压紧螺钉，推进压块，再顺时针旋转耦合螺钉，使其同轴固定；然后3)给激光器半成品露出的引角供电，并将焊接好光纤半成品连接到光功率计；之后4)对分别代表X轴和Y轴的两组耦合螺钉进行X、Y轴的细调，进行光功率耦合，在将发射功率耦合到最大时，将上述两组耦合螺钉锁紧，完成耦合。
2. 如权利要求1所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的方 法，其特征在于，在上述步骤2)中，将上述堡垒式同轴耦合夹具(1)中代表 X、 Y轴的两个螺纹副进行旋转，通过两个螺纹副前后移动，带动激光器半成品 进行X、 Y轴正负向移动的调节。
3. 如权利要求1所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的方 法，其特征在于，在上述歩骤1)中，通过马镫式同轴耦合大夹具(9)当找到 X、 Y对应最大光功率位置，同时对代表Z轴的上夹头端可根据X、 Y轴细调时发 射光功率的变化来做出相应的Z轴升降调整，找到对应最大光功率位置后，重 复X、 Y; Z轴的操作，以此类推，直到耦合到发射光功率最大值并满足规格要 求，最后，将Z轴调节环(12)与光纤(13)进行激光焊接;。
4. 如权利要求1或2所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的方法，其特征在于，将代表X轴的一组两个耦合锁紧螺钉分别进行旋转，通过 两个耦合锁紧螺钉一进一退，带动光纤半成品(6)进行X轴正负向移动的调节。
5. 如权利要求1或2所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的 方法，其特征在于，使用堡垒式同轴耦合夹具(1)，当找到X轴对应最大光功 率位置后，再对代表Y轴的两个耦合锁紧螺钉进行上述相同的操作，找到应最 人光功率位置后，再重复X， Y轴的操作，以此类推，直到耦合到最大峰值点并 满足规格要求，最后，将X、 Y轴对应的耦合锁紧螺钉。
6. 如权利要求1或2所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的 方法，其特征在于，使用堡垒式同轴耦合夹具(1)，如在X轴找不到光功率， 则在Y轴进行同样的调整，将此动作循环操作，直到找光发射功率，并耦合到 最大。
7. 如权利要求1或2所述的DFB激光器同轴光收发器件发射光耦合功率的 方法，其特征在于，使用堡垒式同轴耦合夹具(1)，通过四个耦合锁紧螺钉(4) 中各相对的两个螺钉，进行平面移动，即XY方向调节，并将其固定。
8. —种实施权利耍求1所述方法的使用堡垒式同轴耦合夹具(1)，具有一 个定位光收发器件的台阶轴耦合夹具主体，其特征在于，在该耦合夹具主体的 端面外缘上，对称均布有至少两组环布凸台，每个环布凸台上均制有在径向上 对称地向着中央定位孔延伸，且中心轴线相交所述中央定位孔中心轴线的螺纹 孔，所述螺纹孔上连,有耦合光收发器件发射功率的耦合锁紧螺钉，在两个轴 线交叉的耦合锁紧螺钉之间还制有径向上向着中央定位孔的径向压紧螺钉。
9. 如权利要求8所述的堡垒式同轴耦合夹具，其特征在于，所述的耦合锁 紧螺钉带有圆柱旋钮。
10. 如权利要求8所述的堡垒式同轴耦合夹具，其特征在于，所述的径向压紧螺钉带有压块(2)。
全文摘要
本发明公开的一种可靠耦合DFB激光器同轴光收发器件发射光功率的方法，首先是制备两种同轴耦合夹具，一种类似于马镫式的同轴耦合大夹具，另一种类似于堡垒式的同轴耦合小夹具。使用上述马镫式同轴耦合大夹具来进行对Z轴发射光功率的耦合对准，用激光焊接将Z轴调节环和光纤固定，形成光纤半成品；然后用同轴耦合小夹具来进行对X、Y轴的发射光功率的耦合锁紧固定，使用激光焊接将X、Y面对接的DFB激光器半成品和光纤半成品进行激光焊接。本发明提高了DFB激光器同轴光收发器件成品率。
文档编号G02B6/42GK101435898SQ200810147958
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者周庭铭, 姜先刚, 张银宝, 渊 邹 申请人:成都优博创技术有限公司