近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電子和物理與光電技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是自由空間光互連技術(shù)中激光發(fā)射器與激光接收器的對準(zhǔn)安裝方法，主要用于在近距離自由空間光互連的光收發(fā)器(激光發(fā)射及接收芯片均在激光發(fā)射器與激光接收器的中心)安裝對準(zhǔn)過程中。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著數(shù)字化的進程，數(shù)據(jù)的處理、存儲和傳輸?shù)玫搅孙w速的發(fā)展。高速率，寬帶寬的要求使得以銅線為基礎(chǔ)的芯片間互連成為限制系統(tǒng)性能的瓶頸?；ミB技術(shù)是硬件技術(shù)的主要難題，而傳統(tǒng)的電互連技術(shù)碰到了難以逾越的障礙。光互連技術(shù)以其極高的通訊帶寬、光波獨立傳播無干擾、互連數(shù)目大、互連密度高以及功耗低等優(yōu)點，已逐漸成為新一代的互連技術(shù)。從光互連所采用的信道來看，光互連可以分為:自由空間互連，波導(dǎo)互連和光纖互連。自由空間光互連技術(shù)是光互連技術(shù)中最具吸引力的，該技術(shù)是通過在自由空間中傳播的光束進行數(shù)據(jù)傳輸，適用于芯片之間和電路板之間這個層次上的連接，不存在帶寬的限制，易于實現(xiàn)重構(gòu)互連。隨著激光技術(shù)迅速發(fā)展，系統(tǒng)中包含了大量的激光器件、光學(xué)元件和組件，為了確保系統(tǒng)每次運行時，從激光器發(fā)出的激光束能夠穩(wěn)定、精確地照射到微型靶體上，激光裝置均配置了光路對準(zhǔn)系統(tǒng)。
[0003]由于自由空間光互連在光收發(fā)器的安裝時應(yīng)最大限度地對準(zhǔn)，這樣才能在激光傳輸中將激光系統(tǒng)輸出的能量最大限度的集中到目標(biāo)上，如果不借助任何外界輔助工具是很難對準(zhǔn)的。激光在對準(zhǔn)時可以借助光學(xué)微調(diào)架來進行光路對準(zhǔn)，但這種方法對近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)是很難做到的，因為光收發(fā)器的對準(zhǔn)和焊接安裝不能同時進行且存在安全隱患，所以光學(xué)微調(diào)架在實際安裝中不可用。因此近距離光互連急需一些實用的光收發(fā)器對準(zhǔn)方法，來解決實際安裝中的對準(zhǔn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)的不足，旨在提供一種能夠使自由空間光互連光收發(fā)器安裝對準(zhǔn)的方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)為激光發(fā)射器與激光接收器量身定做一個對準(zhǔn)支架；
(2)將激光發(fā)射器與接收器粘接在支架上；
(3 )安裝:先將已經(jīng)粘接光收發(fā)器的對準(zhǔn)支架與基板粘接，然后將光收發(fā)器的引腳與基板的焊點進行焊接。
[0006]所述的步驟(1)具體實現(xiàn)步驟如下:
(a)確定光收發(fā)器的封裝尺寸，測量光收發(fā)器的官帽的直徑和長度；
(b)制作對準(zhǔn)支架:在對準(zhǔn)支架主體的上面設(shè)有弧形凹槽，弧形凹槽兩端的直徑與光收發(fā)器的官帽的直徑一致，支架主體的長度滿足自由空間激光傳輸?shù)木嚯x要求，并使激光發(fā)射器與激光接收器的中軸線在同一條直線上，確保光收發(fā)器對準(zhǔn)。
[0007]所述的步驟(2)具體方法是，將激光發(fā)射器和激光接收器的官帽分別粘接于對準(zhǔn)支架的弧形凹槽的兩端內(nèi)。
[0008]所述的對準(zhǔn)支架的材質(zhì)包括金屬、陶瓷、鋼化玻璃或?qū)﹄娐芬约凹す鈧鬏敳辉斐捎绊懬也灰仔巫兊钠渌牧稀?br>[0009]本發(fā)明的有益效果是:
(1)提高了光收發(fā)器的對準(zhǔn)精度；
(2)對準(zhǔn)和安裝可以同時進行；
(3)在安裝的過程中無需對激光進行測量。由于有些激光器的功率密度大和考慮到安全性，很難進行直接測量。采用本對準(zhǔn)方法，可以使對準(zhǔn)焊接更加安全可靠。
【附圖說明】
[0010]圖1是激光發(fā)射器的封裝尺寸示意圖；
圖2是激光接收器的封裝尺寸示意圖；
圖3是對準(zhǔn)支架的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是采用本發(fā)明在對準(zhǔn)支架上安裝激光收發(fā)器后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的剖視圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠明顯易于理解，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0012]本發(fā)明的具體實現(xiàn)步驟如下:
第一步，確定光收發(fā)器的封裝尺寸。
[0013]參照圖1，是激光發(fā)射器1的封裝參數(shù)；參照圖2，是激光接收器2 (探測器)的封裝參數(shù)，通常情況下beb；；，假設(shè)a^a；；。
[0014]第二步，制作對準(zhǔn)支架3。
[0015]參照圖3，是光收發(fā)器的對準(zhǔn)支架3，對準(zhǔn)支架3的長度X可以根據(jù)激光在自由空間傳輸?shù)木嚯x進行設(shè)計。在對準(zhǔn)支架3主體的上面設(shè)有弧形凹槽，一端的弧形凹槽32的半徑札=&1/2等于激光發(fā)射器1的半徑；另一端的弧形凹槽31的半徑R2=a2/2等于激光接收器2的半徑。使激光發(fā)射器1與激光接收器2的中軸線在同一條直線上，確保光收發(fā)器對準(zhǔn)。
[0016]第三步，將光收發(fā)器粘接于對準(zhǔn)支架3上。
[0017]參照圖4，將激光發(fā)射器1和激光接收器2穩(wěn)定地粘接于對準(zhǔn)支架3上，使其對準(zhǔn)。
[0018]第四步，焊接安裝。
[0019]先將已經(jīng)粘接光收發(fā)器的對準(zhǔn)支架3與基板粘接，然后將激光發(fā)射器1的引腳13和激光接收器2的引腳23與基板的焊點進行焊接。
[0020]以上對準(zhǔn)方法的對準(zhǔn)支架3的制作可以使用陶瓷、鋼化玻璃等材料，只要對電路以及激光傳輸不造成影響且不易形變即可。
【主權(quán)項】
1.一種近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)為激光發(fā)射器和激光接收器量身定做一個對準(zhǔn)支架； (2)將激光發(fā)射器和接收器粘接在支架上； (3 )安裝:先將已經(jīng)粘接光收發(fā)器的對準(zhǔn)支架與基板粘接，然后將光收發(fā)器的引腳與基板的焊點進行焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的步驟(1)具體實現(xiàn)步驟如下: (a)確定光收發(fā)器的封裝尺寸，測量光收發(fā)器的官帽的直徑和長度； (b)制作對準(zhǔn)支架:在對準(zhǔn)支架主體的上面設(shè)有弧形凹槽，弧形凹槽兩端的直徑與光收發(fā)器的官帽的直徑一致，支架主體的長度滿足自由空間激光傳輸?shù)木嚯x要求，并使激光發(fā)射器與激光接收器的中軸線在同一條直線上，確保光收發(fā)器對準(zhǔn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的步驟(2)具體方法是，將激光發(fā)射器和激光接收器的官帽分別粘接于對準(zhǔn)支架的弧形凹槽的兩端內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離自由空間光互連光收發(fā)器的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的對準(zhǔn)支架的材質(zhì)包括金屬、陶瓷、鋼化玻璃或?qū)﹄娐芬约凹す鈧鬏敳辉斐捎绊懬也灰仔巫兊钠渌牧稀?br>【專利摘要】本發(fā)明公開了一種近距離自由空間光互連光收發(fā)器的安裝對準(zhǔn)方法，主要解決了激光發(fā)射器與激光接收器的安裝對準(zhǔn)問題。其實現(xiàn)過程是：首先確定光收發(fā)器的封裝參數(shù)，其次根據(jù)其參數(shù)制作對準(zhǔn)支架，然后將激光發(fā)射器和激光接收器粘接于對準(zhǔn)支架上，最后進行焊接安裝。本發(fā)明具有對準(zhǔn)過程簡單、對準(zhǔn)精度高的優(yōu)點。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號】CN105278057
【申請?zhí)枴緾N201510764137
【發(fā)明人】柴常春, 孫斌, 陳鵬遠(yuǎn), 楊銀堂, 劉陽, 樊慶揚, 于新海, 史春蕾, 楊琦
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月11日