双光纤阵列同时耦合封装组件、设备及方法与流程

本技术涉及光模块生产领域，特别是涉及双光纤阵列同时耦合封装组件、设备及方法。

背景技术：

1、光模块通常需要采用光纤阵列（fiber array，fa），光纤阵列是一种将多个光纤按特定排列方式组合在一起的器件。例如公开号为cn112415654a的中国专利，公开了一种光栅阵列耦合封装结构，包括：光学基板、第一光纤以及光子集成芯片；其中，所述第一光纤容纳于所述光学基板上；所述第一光纤用于传输光信号且包括用于供所述光信号输出的出光口；所述光子集成芯片包括光栅耦合元件以及波导元件；所述光学基板在靠近所述第一光纤的所述出光口处形成有光反射面；所述光反射面的法线与所述光信号的传输方向之间的夹角为锐角；所述光反射面用于将从所述出光口输出的光信号反射进入所述光栅耦合元件；所述光栅耦合元件将经过反射的所述光信号传输至所述波导元件；所述光栅耦合元件的模场与经过反射的所述光信号的模场匹配。但是传统光模块的封装中，遇到同时存在有2个或2个以上的光纤阵列需要耦合时，由于空间结构及耦合系统限制等原因，都是分开进行的，一般先进行发射端（tosa，tx）fa的耦合，紫外（ultra violet，uv）固化，进烤箱烘烤后，再进行接收端（rosa，rx）的fa耦合。

2、因此传统的分开耦合封装的方案，不仅需要多费时间导致生产效率低；同时在tx端fa耦合后，rx端的fa在从耦合设备转移到烤箱的过程中，由于其未被固定，容易在料盘里发生自由摆动，即容易不小心压到物料表面的光电二极管（pin diode，pd）或者印刷电路板组装件（printed circuit board assembly，pcba）上其他的芯片及金线，同时转移物料的途中也容易被掰扯到，对光纤造成不必要的损伤，以及影响耦合效果；此外如果rx端后续工艺单独耦合时，一旦出现坏品，返工的时候还需要把tx端的fa拆掉，该操作容易损坏tx端的光子集成电路（photonic integratedcircuit，pic）芯片，故返工难度较大；并且，目前pic所采用的基底材料主要是磷化铟（inp）、砷化镓（gaas）、铌酸锂（linbo3）等，价格昂贵，一旦损坏，成本很高。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种双光纤阵列同时耦合封装组件、设备及方法。

2、在一个实施例中，一种双光纤阵列同时耦合封装组件，用于耦合封装光模块，所述光模块具有光模块印刷电路板组装件、接收端光纤阵列、跳线适配器及发射端光纤阵列；所述双光纤阵列同时耦合封装组件包括定位夹具、夹持结构及支撑台；所述定位夹具设置于所述支撑台上，所述定位夹具用于固定所述光模块印刷电路板组装件及所述跳线适配器；所述夹持结构分别夹持所述接收端光纤阵列、所述跳线适配器及所述发射端光纤阵列，且使所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列分别定位至所述光模块印刷电路板组装件的耦合位置。

3、上述双光纤阵列同时耦合封装组件，一方面使得接收端光纤阵列及发射端光纤阵列分别定位至耦合位置，以实现同时耦合封装，从而解决了传统分开耦合封装的问题；另一方面两个光纤阵列同时取放，同步耦合，节省耦合时间，提高封装效率，并且能更好地保护光纤阵列的光纤不受额外弯折，降低了物料转移过程中，光电二极管及印刷电路板组装件上表面金线等被另一端未固定的光纤阵列端所损伤的风险；再一方面两端同时耦合，减少了分开耦合带来的物料返修问题，一端光纤阵列出现异常或者不合格，即可直接更换光纤阵列组件。

4、在其中一个实施例中，所述定位夹具包括上料定位夹具及光纤阵列定位夹具；所述上料定位夹具用于固定所述光模块印刷电路板组装件；所述光纤阵列定位夹具用于固定所述跳线适配器；所述上料定位夹具设置于所述支撑台上，所述光纤阵列定位夹具设置于所述上料定位夹具上。

5、在其中一个实施例中，所述光纤阵列定位夹具可拆卸地安装于所述上料定位夹具上；或者，所述上料定位夹具与所述光纤阵列定位夹具移动配合，以调整所述上料定位夹具与所述光纤阵列定位夹具的位置；或者，所述上料定位夹具与所述光纤阵列定位夹具一体设置。

6、在其中一个实施例中，所述夹持结构包括第一耦合系统、第一夹爪组件、第二耦合系统及第二夹爪组件；所述第一夹爪组件设置于所述第一耦合系统上，所述第一夹爪组件夹持第一光纤阵列；所述第一耦合系统通过控制所述第一夹爪组件的位置，以使所述第一光纤阵列定位于所述光模块印刷电路板组装件的第一耦合位置；所述第二夹爪组件设置于所述第二耦合系统上，所述第二夹爪组件夹持所述跳线适配器及第二光纤阵列；所述第二耦合系统通过控制所述第二夹爪组件的位置，以使所述跳线适配器配合所述第二光纤阵列的位置，且使所述第二光纤阵列定位于所述光模块印刷电路板组装件的第二耦合位置；其中，所述第一光纤阵列及所述第二光纤阵列分别为所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列中的一个，且所述第一光纤阵列及所述第二光纤阵列不同。

7、进一步地，在其中一个实施例中，所述第二夹爪组件包括用于夹持所述跳线适配器的第一部分，及用于夹持所述第二光纤阵列的第二部分；所述第一部分与所述第二部分共用一个安装支架，且所述安装支架设置于所述第二耦合系统上。

8、在其中一个实施例中，所述第二夹爪组件邻近所述第一夹爪组件；或者，所述第一光纤阵列为所述接收端光纤阵列，所述第一耦合位置为光子集成电路耦合位置，所述第二光纤阵列为所述发射端光纤阵列，所述第二耦合位置为光电二极管耦合位置；或者，所述第一光纤阵列为所述发射端光纤阵列，所述第一耦合位置为光电二极管耦合位置，所述第二光纤阵列为所述接收端光纤阵列，所述第二耦合位置为光子集成电路耦合位置。

9、在其中一个实施例中，所述第一夹爪组件包括接收端安装支架、接收端光纤阵列夹爪及接收端光纤阵列夹爪气缸；所述接收端安装支架设置于所述第一耦合系统上，所述第一耦合系统控制所述接收端安装支架的位置；所述接收端光纤阵列夹爪及所述接收端光纤阵列夹爪气缸均设置于所述接收端安装支架上，且所述接收端光纤阵列夹爪气缸驱动连接所述接收端光纤阵列夹爪，以通过所述接收端光纤阵列夹爪夹持所述第一光纤阵列。

10、在其中一个实施例中，所述第二夹爪组件包括发射端安装支架、发射端光纤阵列夹爪、发射端光纤阵列夹爪气缸、光纤跳线安装支架、光纤跳线夹爪及光纤跳线夹爪气缸；所述发射端安装支架及所述光纤跳线安装支架均设置于所述第二耦合系统上，所述第二耦合系统分别控制所述发射端安装支架及所述光纤跳线安装支架的位置；所述发射端光纤阵列夹爪及所述发射端光纤阵列夹爪气缸均设置于所述发射端安装支架上，且所述发射端光纤阵列夹爪气缸驱动连接所述发射端光纤阵列夹爪，以通过所述发射端光纤阵列夹爪夹持所述第二光纤阵列；所述光纤跳线夹爪及所述光纤跳线夹爪气缸均设置于所述光纤跳线安装支架上，且所述光纤跳线夹爪气缸驱动连接所述光纤跳线夹爪，以通过所述光纤跳线夹爪夹持所述跳线适配器。

11、在其中一个实施例中，所述发射端安装支架与所述光纤跳线安装支架相邻设置；或者，所述发射端安装支架与所述光纤跳线安装支架同步移动；或者，所述发射端安装支架设置于所述光纤跳线安装支架上，所述光纤跳线安装支架设置于所述第二耦合系统上。

12、在其中一个实施例中，一种双光纤阵列同时耦合封装设备，其包括控制系统、相机定位观察系统、测距传感器、紫外点胶及固化系统、任一实施例所述双光纤阵列同时耦合封装组件；所述控制系统通过所述相机定位观察系统及所述测距传感器，确定所述双光纤阵列同时耦合封装组件上的光模块的光模块印刷电路板组装件、接收端光纤阵列、跳线适配器及发射端光纤阵列的位置，控制所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列分别移动至所述光模块印刷电路板组装件的耦合位置，通过所述紫外点胶及固化系统对所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列，同时进行点胶，并固化。

13、在其中一个实施例中，一种双光纤阵列同时耦合封装方法，其包括步骤：定位光模块的光模块印刷电路板组装件及跳线适配器；夹持光模块的接收端光纤阵列、跳线适配器及发射端光纤阵列；移动所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列，使所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列分别定位至所述光模块印刷电路板组装件的耦合位置；对所述接收端光纤阵列及所述发射端光纤阵列，同时进行点胶，并固化。