一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法及系统与流程

本发明涉及光通信，更具体地，涉及一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法及系统。

背景技术：

1、随着5g通信的飞速发展以及数据中心的需求日益旺盛，市场对10g、25g、100g、400g等光模块的需求越来越大，特别是在激光器输出光功率有限的情况下，对光耦合效率的要求也越来越高。光发射组件的耦合方式决定了光耦合效率，用什么样的耦合方式来保证获得最佳的耦合效率变得越来越关键，从而提升产品的良率，获得更低的成本。通常现有所使用光模块的光组件都是采用的双透镜系统，其中最基本的元件包括激光器、准直透镜、会聚透镜和光纤适配器，通常还会有tec、光隔离器等一些其它辅助元件。最理想的情况下，耦合需要将通过准直透镜和会聚透镜出来的光斑的中心跟光纤适配器光纤的中心重合，这样才能保证将光发射次模块受温度的变化或者光路结构的形变的影响降低到最小，尽可能的维持从光纤适配器出来的光功率稳定。

2、传统的耦合方式存在如下问题：

3、1.uv固化前采用固定距离进行耦合位置补偿，补偿的距离又非常小，通常在0.6um左右。由于耦合采用的马达为滚珠丝杆传动，而丝杆和滚珠之间有间隙，马达来回运动的时候会有空行程，因此耦合位置补偿的实际距离跟预定的补偿距离有差异，从而使得耦合最终到达光纤适配器纤芯的光斑不在纤芯的中心而出现光功率掉值；

4、2.耦合时透镜采用真空吸嘴吸取，由于透镜非常小(目前高速光模块最常用的透镜尺寸为0.6*0.6mm)，吸嘴的吸力较小，uv前进行位置补偿的量也非常小，再加上透镜底部胶水的粘滞力，补偿的实际位移量比预定的补偿位移量要小，这也会使得耦合最终到达光纤适配器纤芯的光斑不在纤芯的中心而出现光功率掉值。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的实际补偿位移量跟预定的位移补偿量的偏差较大的技术问题。

2、本发明提供了一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，包括以下步骤：

3、s1，将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定；

4、s2，给激光器上电并对会聚透镜和准直透镜进行耦合；

5、s3，对准直透镜位置进行补偿。

6、优选地，所述s3具体包括：

7、s31，先反复调整准直透镜在x轴、y轴、z轴方向的位置，使光功率值满足目标光功率规格范围；

8、s32，移动准直透镜在z轴方向的位置，记录两次达到光功率值p0的位置；

9、s33，计算出两次出现光功率p0的中点位置，根据该中点位置和胶水uv+烘烤收缩的位移量，得到最终补偿位置；

10、s34，移动准直透镜在z轴方向的位置，当光功率第二次达到最终补偿位置对应的光功率值时，停止移动，补偿操作完成。

11、优选地，所述s31具体包括：

12、s311，调整准直透镜y轴、z轴方向的位置使光纤适配器出来的光功率达到最大；

13、s312，比较光功率是否在目标光功率的规格范围内，如果在规格范围内，继续下一步操作，如果不在规格范围内，则调整准直透镜在x轴方向的位置使光功率达到目标光功率的规格范围内；

14、s313，再调整准直透镜y轴、z轴方向的位置使光纤适配器出来的光功率达到最大；

15、s314，重复步骤s311～步骤s313，直至光纤适配器出来的光功率在目标光功率的规格范围内。

16、优选地，所述s32具体包括：

17、先以0.1的步进朝z轴正方向移动1-2um，然后往z轴负方向以0.1的步进移动0.1—1um，且最终保证沿z轴正方向的总位移量大于0.5um，记录此时的光功率值p0；

18、继续沿z轴负方向以0.1um的步进移动，直到光功率值再次达到记录的光功率值p0，并输出光功率两次达到p0的光功率曲线图。

19、优选地，所述s33具体包括：

20、计算出两次出现光功率p0的中点位置后，根据该中点位置和胶水uv+烘烤收缩的位移量即胶水收缩补偿量，最后得出准直透镜uv前的最终补偿位置为两次出现光功率p0的中点位置加上胶水收缩补偿量，然后根据准直透镜uv前的最终补偿位置得出对应的最终补偿位置的光功率。

21、优选地，所述s34具体包括：

22、使准直透镜沿z轴正方向以0.1um的步进继续移动，当光功率第二次达到最终补偿位置的光功率时，停止移动，补偿操作完成。

23、优选地，所述s2具体包括：

24、固定会聚透镜x轴方向的位置，调整会聚透镜y轴、z轴方向的位置，监控光纤适配器出来的光功率并使光功率达到最大，然后点uv胶水uv固化固定会聚透镜，然后烘烤进一步固化会聚透镜下方的胶水；

25、给激光器上电，调整准直透镜在x轴、y轴、z轴三个方向的位置，使光纤适配器出来的光达到最大，然后沿x轴方向朝激光器一侧离焦衰减光功率，使光功率达到目标光功率的规格范围后再调整y轴、z轴方向的位置使光功率达到最大，然后重复离焦+调整y轴、z轴方向的位置，如果最后一次调整y轴、z轴方向的位置光功率达到耦合需要的目标光功率的规格范围，则停止耦合。

26、本发明还提供了一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿系统，所述系统用于实现光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，包括：

27、安装固定模块，用于将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定；

28、耦合模块，用于给激光器上电并对会聚透镜和准直透镜进行耦合；

29、位置补偿模块，用于对准直透镜位置进行补偿。

30、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法的步骤。

31、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法的步骤。

32、有益效果：本发明提供的一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法及系统，其中方法包括：将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定；给激光器上电并对会聚透镜和准直透镜进行耦合；对准直透镜位置进行补偿。该方案主要从耦合补偿的方法方面进行，在耦合之前，先将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定好，剩下准直透镜和会聚透镜采用有源的方式进行耦合，可以极大改善实际补偿位移量跟目标位移补偿量的偏差。该方案能将通过准直透镜和会聚透镜出来的光斑的中心跟光纤适配器光纤的中心重合，将光发射次模块受温度的变化或者光路结构的形变的影响降低到最小，最大程度维持了从光纤适配器出来的光功率稳定。确保不出现光功率掉值的情况。

技术特征：

1.一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s3具体包括：

3.根据权利要求2所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s31具体包括：

4.根据权利要求2所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s32具体包括：

5.根据权利要求4所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s33具体包括：

6.根据权利要求4所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s34具体包括：

7.根据权利要求1所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，其特征在于，所述s2具体包括：

8.一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿系统，其特征在于，所述系统用于实现如权利要求1-7任一项所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-7任一项所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法的步骤。

技术总结
本发明属于光通信技术领域，具体提供了一种光发射次模块的准直透镜耦合位置补偿方法及系统，其中方法包括：将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定；给激光器上电并对会聚透镜和准直透镜进行耦合；对准直透镜位置进行补偿。该方案从耦合补偿的方法方面进行，在耦合之前，先将激光器、隔离器、适配器等用胶水固定好，剩下准直透镜和会聚透镜采用有源的方式进行耦合，可以极大改善实际补偿位移量跟目标位移补偿量的偏差。该方案能将通过准直透镜和会聚透镜出来的光斑的中心跟光纤适配器光纤的中心重合，将光发射次模块受温度的变化或者光路结构的形变的影响降低到最小，最大程度维持了从光纤适配器出来的光功率稳定。确保不出现光功率掉值的情况。

技术研发人员：唐永正,李波,朱德锋,谢顶波
受保护的技术使用者：武汉英飞光创科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12