CN113140958A - 一种反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质，涉及半导体激光器技术领域。该反射镜耦合找临界方法，将反射镜的高度降低一个步长，获取降低一个步长后反射镜的功率；若反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，则判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致；若功率损失超出允许阈值不是由测量波动导致，则判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度；若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后未超出最大目标临界高度，则将反射镜抬升一个回抬步长；其中，步长大于回抬步长。本发明提供的反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质，能在功率损失符合预期的前提下找到较佳的反射镜临界高度位置。

Description

一种反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质。

背景技术

现有的反射镜耦合技术多为手动操作。例如手动使用真空吸嘴吸取反射镜，手动加电，手动操作调节架耦合至最大功率，手动调节寻找光临界点，手动操作点胶机点胶等，耦合下一路反射镜时，也需要手动调整底座位置。

反射镜耦合操作流程较为复杂，要求操作人员具有相对熟练的技术，大规模扩产需要大批熟练操作员，因制造质量受人为因素影响，无法保证产品的一致性。如何自动找临界是寻找反射镜耦合最佳位置的重要一环。

发明内容

本发明提供一种反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质，用以解决现有技术中反射镜耦合过程中自动找临界的问题。

本发明提供一种反射镜耦合找临界方法，将反射镜的高度降低一个步长，获取降低一个步长后反射镜的功率；

若反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，则判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致；

若功率损失超出允许阈值不是由测量波动导致，则判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度；

若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后未超出最大目标临界高度，则将反射镜抬升一个回抬步长；

其中，所述步长大于所述回抬步长。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，在所述将反射镜的高度降低一个步长之前还包括：

判断反射镜的当前高度是否低于目标临界高度；

若反射镜的当前高度不高于目标临界高度，则找临界成功；

若反射镜的当前高度高于目标临界高度，则将反射镜的高度降低一个步长。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述获取降低一个步长后反射镜的功率之后还包括：

若反射镜降低一个步长前后的功率损失未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；

若未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；

若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数之后还包括：若反射镜降低步长的次数超出预设次数，则找临界成功；

所述判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度之后还包括：

若反射镜的当前高度不高于反射镜的目标临界高度，则找临界成功。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致之后还包括：

若功率损失超于允许阈值是由测量波动导致的，则判断反射镜的当前高度是否超出最大目标临界高度；

若超出，则找临界失败，若未超出，则找临界成功。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度之后还包括：

若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后超出最大目标临界高度，则找临界失败。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述将反射镜抬升一个回抬步长之后还包括：

判断反射镜回抬前后的功率损失是否超出允许阈值；

若未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；

若反射镜降低步长的次数未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；

若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

根据本发明提供的一种反射镜耦合找临界方法，所述允许阈值为降临界允许的最大功率损失ΔP和读取功率数值时的波动量delta之差。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述反射镜耦合找临界方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述反射镜耦合找临界方法的步骤。

本发明提供的反射镜耦合找临界方法、设备及存储介质，通过判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值以平衡功率和光临界之间的关系，另外，通过考量测量波动，减少测量误差的影响，从而在功率损失符合预期的前提下找到较佳的反射镜临界高度位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的反射镜自动耦合装置的立体图；

图2是本发明提供的反射镜自动耦合装置的内部结构图；

图3是本发明提供的料盘放置机构的立体图；

图4是本发明提供的料盘的俯视图；

图5是图4所示料盘在A-A处的剖视图；

图6是本发明提供的底座调整机构的立体图；

图7是本发明提供的耦合运动机构的立体图；

图8是本发明实施例提供的真空吸嘴的立体图；

图9是图8所示真空吸嘴在另一视角下的立体图；

图10是图9所示真空吸嘴在A处的放大图；

图11是图8所示真空吸嘴的俯视图；

图12是图11所示真空吸嘴沿B-B的剖视图；

图13是图12所示真空吸嘴在C处的放大图；

图14是本发明提供的找临界方法的流程示意图；

图15是本发明提供的电子设备的结构示意图；

图16是本发明提供的自动加电机构与固化机构组装后的立体图；

附图标记：

100：料盘放置机构； 101：料盘支架； 102：料盘平台；

103：限位凸起； 104：传感器； 110：料盘；

111：通槽； 112：凸棱； 113：存放空间；

120：摄像机； 200：耦合运动机构； 210：六轴调节架；

220：真空吸嘴； 221：L型端面； 222：第一端面；

223：第二端面； 224：吸合口； 225：抽气通道；

226：安装段； 227：吸取段； 228：安装孔；

230：升降组件； 240：点胶支架； 300：底座调整机构；

310：工作台； 311：工作区； 312：挡边；

313：固定夹具； 314：入口； 315：出口；

316：定位孔； 320：水平滑台； 330：升降滑台；

400：自动加电机构； 410：调节架； 420：气动滑台；

430：探针； 440：绝缘夹具； 510：安装架；

520：固化灯； 600：分析机构； 610：积分球；

700：机柜； 810：处理器； 820：通信接口；

830：存储器； 840：通信总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图16描述本发明提供的反射镜自动耦合装置的结构。

本发明实施例提供一种反射镜自动耦合装置，如图1和图2所示，其包括料盘放置机构100、耦合运动机构200及底座调整机构300。其中，料盘放置机构100用于放置料盘110，料盘110内存放有多个反射镜。底座调整机构300用于存放待进行反射镜耦合的半导体激光器半成品。其中，耦合运动机构200将反射镜从料盘放置机构100移送至底座调整机构300处并找到反射镜的最佳耦合位置。

本发明实施例提供的反射镜自动耦合装置，借助耦合运动机构200将料盘放置机构100中的反射镜移动至底座调整机构300中的半导体激光器半成品中，从而实现反射镜的自动上料。同时，耦合运动机构200具有多个方向的运动自由，可以微调反射镜的位置，从而将反射镜调节至最佳耦合位置，减少人工参与，降低生产成本，提高耦合效率并确保产品获得良好的一致性。

具体地，如图3所示，料盘放置机构100包括料盘支架101及设置在料盘支架101顶部的料盘平台102，料盘平台102的两个相邻侧边分别设有限位凸起103，放置反射镜的料盘110的两个边缘与两个限位凸起103抵触。由此，料盘110借助限位凸起103进行定位，避免每次放置的料盘位置偏移，影响操作。其中，如图4和图5所示，料盘110设有通槽111，通槽111的槽底设有若干凸棱112，相邻两个凸棱112与通槽111的槽壁共同形成用于容纳反射镜的存放空间113。其中，凸棱112的高度低于通槽111的槽深，反射镜的镀膜面边缘有小范围的留白区，凸棱112与留白区的边缘抵触。

使用时，反射镜立放在存放空间113内，借由凸棱112在相邻两个反射镜之间形成间隔带，避免两者贴合，方便取出，多个反射镜的镀膜面朝向料盘的同一侧设置，通槽111作为取用反射镜的通过路径，以便从料盘的一端向另一端逐个取用反射镜。

通槽111的两个槽壁分别设有若干沿通槽111的槽深方向延伸的隔离条，相邻两个隔离条之间的槽壁向通槽111的外部凹陷，隔离条与凸棱112一一对应设置。隔离条的宽度与凸棱112的宽度一致，也即在通槽111内从通槽111槽口一侧经由槽底至通槽111槽口的另一侧构造有凸起，借由凸起隔离相邻两个反射镜。如图4所示，存放空间113的两端分别呈半圆型，两个半圆型之间的间距略大于反射镜的宽度，便于把反射镜装入料盘中。

以存放大小为6mm*2mm*1mm的反射镜为例，具体地，凸棱112的高度为0.45mm～0.55mm，通槽111的最大宽度为7.0mm～7.2mm，通槽111的最小宽度也即相对两个隔离条之间的间距为4.3～4.6mm。比如，凸棱112的高度为0.5mm，通槽111两个圆形型之间的间距为7.0mm，通槽111中相对两个隔离条之间的间距为4.5mm。当然，凸棱112的高度、通槽111的槽宽也可以设置为其他值，本发明实施例不做具体限定。可以理解的是，本发明实施例中，凸棱112的高度及通槽111的宽度根据反射镜的大小具体设计，总体以隔离条和凸棱112不损伤反射镜的镀膜面为准。

通槽111包括多个，多个通槽111沿料盘110的宽度方向并排设置。每一通槽111形成多个存放空间113，从而增多料盘110的存放反射镜的数量，减少上料次数，为提高反射镜耦合效率创造条件。如图4所示，通槽111有两个，两个通槽111沿当然，通槽111的数量也可以设置也其他值。通槽111的长度根据反射镜的更换频次决定，比如，根据反射镜取用所采用的驱动电机行程及工艺需求决定。

为了避免取用反射镜的过程中料盘相对料盘平台102发生移动，在料盘110借由限位凸起103定位后再进行固定。在本发明一实施例中，料盘平台102安装第一磁性件，料盘110的底部安装有第二磁性件，第一磁性件与第二磁性件相互吸合。第一磁性件和第二磁性件可以为磁铁或磁条，两者的数量可以为一个或多个。比如，当第一磁性件为多个，第二磁性件可以为一个或多个；当第一磁性件和第二磁性件均为多个时，第一磁性件与第二磁性件一一对应设置；当第一磁性件为多个，第二磁性件为一个时，多个第一磁性件同时与该第二磁性件吸合。在本发明另一实施例中，料盘平台102设有凸起，料盘110设有与凸起适配的凹槽或通孔，借助凹槽或通孔与凸起的配合避免料盘相对料盘平台102移动；或者，在料盘平台102上设有凹槽或通孔，料盘110设有凸起。

如图6所示，底座调整机构300包括工作台310、水平滑台320及升降滑台330，升降滑台330可滑动安装于水平滑台320，工作台310固定安装于升降滑台330的顶部。升降滑台330可沿水平滑台320的长度方向水平滑动，升降滑台330带动工作台310台阶移动。工作台310包括工作区311及设置在工作区311一侧的固定夹具313。半导体激光器半成品放置在工作区311，在工作区311的两个相邻侧边分别设有挡边312，借助挡边312可以为定位半导体激光器基座提供便利。在一实施例中，固定夹具313包括固定座及安装在固定座上的伸缩头，伸缩头远离工作区311的一端与驱动单元相连。驱动单元如电机等带动伸缩头抵推半导体激光器基座的边缘。在另一实施例中，固定夹具313包括固定座及安装在固定座上的弹性件，当半导体激光器基座放置在工作区311后，固定座上的弹性件被压缩，借助弹性件的作用力将半导体激光器基座抵推至挡边312，由此限定半导体激光器基座在工作区311的位置。为了限位的准确性，固定夹具313有两个，两个固定夹具313并行布设在工作区311的一侧。工作台310设有冷却通道，冷却通道的入口314和出口315位于工作台310的同一侧。冷却通道至少布设在工作台310的工作区311。当冷却液在冷却通道内流动时，将芯片产生的热量快速带走，避免热量积聚，温度过高，损伤芯片。

其中，水平滑台320采用大行程的电动滑台实现半导体激光器基座的水平移动，升降滑台330采用电动滑台实现半导体激光器不同通道芯片的纵向的台阶移动，从而使底座调整机构300能兼容不同类型的产品。待一路反射镜耦合完成后，升降滑台330和水平滑台320移动以将下一路耦合位置调整至操作位。

如图7所示，耦合运动机构200包括六轴调节架210及抽真空组件，抽真空组件包括抽气组件及真空吸嘴220，真空吸嘴220与抽气组件通过气管相连，在气管上设有真空阀，真空吸嘴220安装在六轴调节架210上。当真空吸嘴220到达料盘放置机构100上的取料位后，真空阀打开向外抽气，从而吸取反射镜；当需要放下反射镜时，真空阀关闭，放下反射镜。料盘110被限位在料盘平台102上，在六轴调节架210的作用下，真空吸嘴220沿通槽111的延伸方向运动至位于外侧存放空间113的反射镜。每次取料时，在六轴调节架210的作用下，真空吸嘴220到达料盘放置机构100，到达取料位后开启真空阀抽气，然后六轴调节架210带动真空吸嘴220从存放空间内退出，接着将反射镜移送至底座固定机构的工作台310上。循环往复，逐个取用反射镜。

如图8至图10所示，真空吸嘴220的吸取端包括L型端面221，L型端面221的第一端面222与L型端面221的第二端面223垂直。其中，第一端面222用于吸合反射镜远离通槽111槽底的一端端面，第二端面223用于吸合反射镜的玻璃面。通常反射镜的端面通过玻璃切割形成，垂直度和光洁度均较高，因此，在加工制造时，第一端面222与第二端面223需要保持较高的精度。在反射镜耦合操作过程中，相互垂直的第一端面222与第二端面223可以确保第二端面223与反射镜的玻璃面贴合，避免真空吸嘴220与玻璃面之间存在间隙导致胶体被上吸。

本发明提供的真空吸嘴220，真空吸嘴220的吸取端包括L型端面221，借助L型端面221中的两个垂直面分别吸取反射镜的顶面及玻璃面，实现稳定吸取，避免耦合过程中出现吸胶现象。

具体地，如图11至如13所示，真空吸嘴220的吸取端在加工之前为倾斜面，借由刀具沿该倾斜面加工形成吸合口224，然后由另一刀具加工形成两个垂直面，由此形成真空吸嘴220的L型端面221。其中，倾斜面相对水平面的夹角为30°、35°或40°均可，真空吸嘴220内设有抽气通道225，如图12所示，该抽气通道225的末端与吸合口224连通。如图13所示，在加工之初，真空吸嘴220的纵截面对应吸取端为倒置的等腰梯形，抽气通道225的底端未贯穿真空吸嘴220。通过加工将抽气通道225的末端与吸合口224连通，当吸取反射镜时，抽气通道225向外抽气，仅L型端面221的第一端面222和第二端面223处存在真空区，从而有效吸合反射镜。

如图8和图9所示，真空吸嘴220包括安装段226及吸取段227，安装段226与吸取段227固定连接或一体成型。安装段226通过升降组件230与六轴调节架210相连，L型端面221位于吸取段227远离安装段226的一端。

为了判断真空吸嘴是否运动到位，反射镜自动耦合装置设有检测单元，检测单元用于检测抽真空组件是否运动至抽气位置。当检测单元发出到位信号时，耦合运动机构200停止驱动，抽真空组件开始抽气以吸取反射镜。具体地，检测单元包括安装在料盘平台102上的传感器104和安装在真空吸嘴上的到位检测元件。

如图3所示，在料盘平台102设有传感器104，传感器104与耦合运动机构200中的六轴调节架210和抽真空组件分别通信连接。如图8和图9所示，安装段226设有安装孔228，安装孔228处安装有到位检测元件，该到位检测元件与耦合运动机构200通信连接。该到位检测元件为压力传感器，当真空吸嘴220的第一端面222与反射镜抵接后，到位检测元件检测到作用力，此时方开启抽气阀向外抽气，以吸取反射镜。吸牢后耦合运动机构200中的六轴调节架带动真空吸嘴220离开料盘。

具体地，当传感器104发出到位信号时，也即六轴调节架210带动真空吸嘴220的第二端面223与反射镜的玻璃面接触，此时，第一端面222与反射镜的顶部有一定间距，六轴调节架210接收到传感器104的到位信号后，不再沿通槽111的延伸方向进给，而是沿竖直方向下压，以便使第一端面222与反射镜的顶面抵接。当到位检测元件检测到作用力后，表明第一端面222与反射镜的顶面抵接，也即反射镜到达吸取位置，此时开启真空阀向外抽气，反射镜的两个垂直面被真空吸嘴220吸取。真空吸嘴220吸牢反射镜后，六轴调节架210带动反射镜先沿通槽111的延伸方向原路返回一点，以释放第二端面223与反射镜玻璃面抵触过程中反射镜与凸棱112和隔离条之间产生的作用力，然后再带动真空吸嘴220向上运动退出存放空间113，退出存放空间113后六轴调节架210带动反射镜前往下一目标位置。

其中，安装段226与吸取段227的延伸方向平行，在安装段226与吸取段227之间设置有连接段，借由连接段使安装段226和吸取段227沿水平方向错位排布，方便安装和加工。

如图10所示，吸合口224为腰型孔，腰型孔的截面大于抽气通道225的截面。借助较大面积的腰型孔确保真空吸嘴220吸牢反射镜。

另外，可以理解的，真空吸嘴220的L型端面221根据反射镜的大小具体设置，以吸牢且不损坏反射镜的镀膜面为准。以吸取6mm*2mm*1mm为例，真空吸嘴220的吸取端宽4mm，L型端面221上的腰型孔最大横向距离为3.2mm，腰型孔与第一端面222的下缘和第二端面223的外缘分别留有实体，该实体厚度不低于0.2mm，避免实体过薄容易在外力作用下损坏。

为了确保每次取用反射镜时，真空吸嘴220的吸取位置处于反射镜的同一处，六轴调节架210带动真空吸嘴220从存放空间113退出后带动反射镜定距抵触料盘平台102的边缘，以校正真空吸嘴220在反射镜的吸取位置，从而确保每次取用的反射镜吸取位置一致。其中，反射镜与料盘平台102的抵接处可以为料盘平台102的侧边的任一位置，对此本发明实施例不做具体限定。

六轴调节架210依照爬山算法，在不同电流点下，不断调整反射镜的角度，使芯片发出的光尽可能多的通过光纤输出。然后再结合找光临界方法，不断调整反射镜的高度，找到反射镜的最佳耦合位置。需要说明的是，在寻找光临界的同时需要兼顾功率损失。具体的，目标临界高度Z_min，为兼顾效率，允许的最大目标临界高度为Z_max，降临界允许的最大功率损失为ΔP。

该找临界方法，包括：

将反射镜的高度降低一个步长，获取降低一个步长后反射镜的功率；

若反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，则判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致；

若功率损失超出允许阈值不是由测量波动导致，则判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度；

若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后未超出最大目标临界高度，则将反射镜抬升一个回抬步长；其中，步长大于回抬步长。

操作过程中，反射镜降低步长的次数初始值为0，反射镜的高度降低一个步长后，反射镜降低步长的次数增加1。每次降低步长后判断功率损失是否超出允许阈值，该允许阈值由操作人员设定，功率测量存在波动，影响判断结果，为了实现准确判断，在本发明一实施例中，允许阈值为降临界允许的最大功率损失ΔP和读取功率数值时的波动量delta之差。当操作中功率损失超出允许阈值时，进一步判断该结果是否由测量波动导致，若不是，则认定功率损失超出允许阈值是由反射镜降低一个步长导致的，此时需要将反射镜回抬。

本发明实施例提供的反射镜耦合找临界方法，通过判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值以平衡功率和光临界之间的关系，另外，在判断是否超出允许阈值后通过考量测量减少测量误差的影响，从而在功率损失符合预期的前提下找到较佳的反射镜临界高度位置。

在上述实施例基础上，在将反射镜的高度降低一个步长之前还包括：判断反射镜的当前高度是否低于目标临界高度；若反射镜的当前高度不高于目标临界高度，则找临界成功；若反射镜的当前高度高于目标临界高度，则将反射镜的高度降低一个步长。可以理解的，若反射镜的初始位置不高于目标临界高度，则无需再调整反射镜的高度，视为找临界成功。若反射镜的初始位置高于目标临界高度，则需要降低反射镜的高度，寻找最佳高度位置。

在上述实施例基础上，在获取降低一个步长后反射镜的功率之后还包括：

若反射镜降低一个步长前后的功率损失未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；

若未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；

若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

可以理解的是，在将反射镜的高度降低一个步长后，获取降低一个步长后反射镜的功率，再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，直至找临界成功。

在上述实施例基础上，判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数之后还包括：若反射镜降低步长的次数超出预设次数，则找临界成功；判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度之后还包括：若反射镜的当前高度不高于反射镜的目标临界高度，则找临界成功。

反射镜找临界过程中，若功率损失未超出允许阈值，则根据反射镜的当前高度是否到达反射镜目标临界高度判断是否需要继续调节。在功率损失达标不断靠近反射镜目标临界高度的过程中，为了避免陷入死循环，则需同时考虑降低步长的次数是否超出预设次数。其中，预设次数由操作人员设定，比如可以为3次或4次，对此本发明实施例不做具体限定。当功率损失未超出允许阈值且降低步长的次数已经达到预设时，即使反射镜的当前高度仍未达到反射镜的目标临界高度，也不再继续找临界，此时视为功率符合预期且反射镜的当前高度临近目标临界高度，找临界成功。

在上述实施例基础上，判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致之后还包括：若功率损失超于允许阈值是由测量波动导致的，则判断反射镜的当前高度是否超出最大目标临界高度；若超出，则找临界失败，若未超出，则找临界成功。可以理解的，若功率损失由测量波动导致，那么无需再调整反射镜的高度，但反射镜的当前高度超出最大目标临界高度，使得此时的反射镜在功率损失符合预期的条件下无法找到耦合的最佳高度，此时找临界失败，提醒操作人员介入。

在上述实施例基础上，判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度之后还包括：若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后超出最大目标临界高度，则找临界失败。降低一个步长后，若功率损失超出允许阈值且并非由测量波动导致，通常操作是抬升一个回抬步长，但若回抬后会导致反射镜的高度超出最大目标临界高度，则通过回抬无法兼顾功率损失，从而导致找临界失败。

在上述实施例基础上，将反射镜抬升一个回抬步长之后还包括：判断反射镜回抬前后的功率损失是否超出允许阈值；若未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；若反射镜降低步长的次数未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

反射镜抬升一个回抬步长后，功率发生变化，同样需要判断抬升前后功率损失是否超出允许阈值，判断后两种情形的处理操作参照降低一个步长后的功率损失判断。

具体地，如图14所示，找临界方法包括如下步骤：在找临界之初，将降临界次数C计为0，读取初始功率P₀。

判断当前高度Z与目标临界高度Z_min的大小。若当前高度Z大于目标临近高度Z_min，则将反射镜的高度降低一个下降步长，然后读取高度降低后的功率P₁。每次降临界操作后，降临界次数C加1，同时读取降临界操作后的功率。若当前高度Z小于等于目标临界高度Z_min，则找临界成功，不再调整反射镜的高度。其中，下降步长可以为20μm或者10μm或者15μm，具体可以人为设置。优选的，以5μm的倍数为准，以适应大多数电机的旋转运动。

第i次降临界操作后，降临界次数C为i，判断当前的功率P_i与第i次降临界操作前的功率P_i-1是否超过允许阈值，若P_i>P_i-1-ΔP+delta，则在当前的降临界次数超出预设次数时视为找临界成功。若P_i>P_i-1-ΔP+delta，则在当前的降临界次数未超出预设次数时根据当前高度Z与目标临界高度Z_min的大小关系确定是否继续降低反射镜的高度。其中，ΔP为降临界允许的最大功率损失，delta为读取功率数值时的波动量。

具体地，若P_i>P_i-1-ΔP+delta，且降临界次数C大于预设次数，则视为找临界成功，不再调整反射镜的高度。该预设次数可以设置为3或4。若P_i>P_i-1-ΔP+delta，但降临界次数C小于预设次数，则进一步判断当前高度Z是否大于目标临界高度Z_min。若当前高度Z大于目标临界高度Z_min，则进一步降低高度，也即再次降临界；若当前高度Z不大于目标临界高度Z_min，则视为找临界成功。

若当前的功率Pi相比于第i次降临界操作前的功率Pi-1超过了允许阈值，即P_i≤P_i-1-ΔP+delta，则判断超出的功率是否由检测波动值导致。

具体地，若P_i<P_i-1-ΔP+delta且P_i＞P_i-1-ΔP-delta，且反射镜的当前高度不大于最大目标临界高度Z_max，则视为找临界成功。即降临界操作后，功率变化超出允许阈值是由功率测量过程中的数值波动造成的，由于反射镜的当前高度不大于让步最高临界值，因此视为找临界成功，六轴调节架210停止运动。若满足P_i<P_i-1-ΔP+delta和P_i＞P_i-1-ΔP-delta，且反射镜的当前高度小于最大目标临界值Z_max，则视为找临界失败，不再继续找临界，此时可以发出警报提醒操作人员查找原因。

若P_i不满足条件P_i<P_i-1-ΔP+delta和P_i＞P_i-1-ΔP-delta，则根据当前高度向上抬升一个回抬步长后的反射镜高度是否超出让步目标临界最大值确定下一步操作。回抬步长为5μm，该回抬步长低于下降步长。具体地，若Z_max<Z+Z_up，则视为找临界失败。若Z_max≥Z+Z_up，则将反射镜向上调高一个回抬步长Z_up，然后判断回抬后的功率与回抬前的功率是否超出允许范围，循环操作，直至找临界成功。

图15为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图15所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑命令，以执行如上所述的找临界方法。

此外，上述的存储器830中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：将反射镜的高度降低一个步长，获取降低一个步长后反射镜的功率；若反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，则判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致；若功率损失超出允许阈值不是由测量波动导致，则判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度；若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后未超出最大目标临界高度，则将反射镜抬升一个回抬步长；其中，所述步长大于所述回抬步长。

为实时监控作业，自动耦合装置安装有摄像机120，如图3所示，摄像机120安装于料盘放置机构100旁，摄像机120朝向操作位，方便监控找光和找临界操作以及点胶固化情况。具体的，摄像机120可以采用CCD摄像机全程摄像。

反射镜自动耦合装置还包括点胶机构，点胶机构安装在六轴调节架210上。具体的，如图7所示，点胶机构包括点胶筒及升降组件230，升降组件230固定安装于六轴调节架210，点胶筒通过锁紧螺丝固定安装于点胶支架240，点胶支架240安装于升降组件230的运动端，借助升降组件230及六轴调节架210调整点胶筒的位置以便进行点胶操作。需要说明的是，升降组件230安装在六轴调节架210的水平运动台上，该水平运动台可以在水平面上实现二维运动，真空吸嘴220同样安装在该水平运动台上，由此，真空吸嘴220和升降组件230在二维平面内同步运动，使得点胶筒和真空吸嘴220在水平面内的位置相对固定，仅能调整两者竖直方向的相对位置。点胶筒为带有针头的针筒，精确控制点胶量，避免胶量过大或不足影响点胶效果。该点胶筒在点胶支架240上可拆卸，每次更换后借助锁紧螺丝锁紧。为准确定位点胶筒位置，底座调整机构300中，工作台310的一个挡边312设有定位孔316，每次更换点胶筒或更换胶体后在反射镜耦合前先借助定位孔316校正点胶筒的位置。具体的，定位孔316内安装有内窥镜，当点胶筒与定位孔316的边缘抵接时，通过内窥镜的十字中心确定点胶筒的针头的位置，由此计算出点胶筒的针头与反射镜的中心的相对位置，当反射镜的最佳耦合位置确定后即可推算出点胶筒的运动行程，以精确定位点胶位置。当反射镜的最佳耦合位置确定后，六轴调节架210只需旋转并借助升降组件230的升降运动即可实现点胶。半导体激光器的规格不同时，芯片与基座的底面之间的距离也会不同，从而导致点胶高度发生变化。为了适应不同规格的半导体激光器，内窥镜在定位孔316内的位置可调。

其中，点胶长度受反射镜的长度影响，电机运行速度会影响单位时间内的出胶量，进而影响点胶宽度，而且不同批次的胶体粘稠度不同，单位时间内的出胶量也会有差异，从而导致点胶宽度过宽或过窄。因此，在进行反射镜耦合之前，先借助废弃件调试电机运行速度以确保出胶量宽度满足要求。可以理解的，在点胶过程中，点胶筒的针头与半导体激光器基座的点胶面之间在高度方向上留有间隙，避免胶体粘在针头上，导致涂胶不足。当反射镜找到最佳耦合位置后，六轴调节架210运动以带动反射镜移开，并使点胶筒到达点胶位置，此时，升降组件230向下运动带动点胶筒沿竖直方向移动使点胶筒的针头与半导体激光器基座的点胶面间隔预设距离。比如，升降组件230为气缸，气缸运动至第一极限位置时，恰好将点胶筒移动至点胶位置；气缸反向运动至第二极限位置，以移开点胶筒。

如图16所示，反射镜自动耦合装置包括自动加电机构400与固化机构，自动加电机构400包括调节架410、气动滑台420、探针430及绝缘夹具440，探针430通过绝缘夹具440与气动滑台420相连，气动滑台420安装于调节架410的顶部。具体的，探针430的安装架采用金属制成，相比于传统的铁芙蓉等硬质塑料，散热效果好，在金属的表面做绝缘处理，避免发生短路。探针430的安装架固定于气动滑台420，借助气动滑台420实现探针430的抬起与下放。调节架410包括两个微调结构，两个微调结构所实现的调整方向在水平面上垂直，通过两个微调结构的调节余量调整探针430在水平面与芯片的相对位置，避免探针扎伤芯片。气动滑台420用于带动探针430升降，以便对芯片进行加电或断电操作。

如图16所示，固化机构包括安装架510及固化灯520。在一实施例中，安装架510可调地安装于自动加电机构400的顶部，固化灯520固定安装于安装架510。在另一实施例中，安装架510固定安装于自动加电机构400的顶部，固化灯520可调地安装于安装架510。其中，固化灯520采用紫外灯。如图16所示，紫外灯有两个，两个紫外灯通过安装架510设置在探针430的两侧。固化机构与自动加电机构400组装在一起，并在探针430的两侧设置紫外灯，在充分利用空间的前提下通过紫外灯实现固化功能。

找光过程中，气动滑台420带动探针430向下运动，对芯片加电，电流逐步加大至额定电流。比如，最开始对芯片施加2A的小电流，相比于起始就启用大电流，小电流可以降低激光打偏所引发的安全风险，不断调整角度，待角度合适后再加大电流至5A，再次调整角度，逐次加大电流至额定电流，调整反射镜的角度，待角度确定后通过找临界方法调整反射镜的高度，待确定反射镜的最佳角度和最佳高度后记下该最佳位置的位置信息。同时，自动加电机构400自动断电，电流逐步调零，然后抬起探针430。六轴调节架210移走反射镜并使点胶筒开始点胶，点胶结束后，六轴调节架210带动反射镜返回最佳耦合位置，真空吸嘴220将反射镜放置在胶体上，然后紫外灯开启进行固化操作。紫外灯固化后，探针430在气动滑台420作用下再次放下并逐步加电，检验耦合前后功率是否在允许的变化范围内，若不在，则需要拆除反射镜重新耦合。检验完成后自动加电机构400逐步断电并抬起探针430。

如图2所示，该反射镜自动耦合装置还包括分析机构600，分析机构600包括积分球610、探测器及处理单元，芯片发出的光被积分球610接收后，被探测器接收，然后经过处理单元进行数据处理，测量芯片的光功率。其中，探测器采用光电PD探测器。该分析机构600为领域内常用的功率分析仪器，此处不再详述。

该反射镜自动耦合装置还包括机柜700，如图1所示，机柜700包括柜门，柜门向上打开，当然，柜门也可以向侧方打开。在柜门上还设有透明窗，该透明窗为激光防护窗，操作人员借助透明窗可以查看内部操作情况。机柜700内设有安装板，安装板设有若干第二安装孔，上述各机构通过第二安装孔安装在安装板上。

本发明实施例提供的反射镜自动耦合装置，使用时，打开柜门，将光纤头放入光纤夹具中并装入积分球610内，人工将装入反射镜的料盘110放置到料盘平台102上，使料盘110与限位凸起103抵接，然后借由第一磁性件与第二磁性件的吸合实现固定；并将待耦合的半导体激光器基座放置在工作台310上使其与挡边312抵接并由固定夹具313固定。在六轴调节架210的调节下，真空吸嘴220移动到料盘110，在真空吸嘴220的第二端面223触碰反射镜的玻璃面同时，位于料盘110下的传感器104获得信号，六轴调节架210停止沿通槽111的延伸方向进给。六轴调节架210带动真空吸嘴220向下运动以使第一端面222与反射镜的顶面贴合，此时，到位检测元件检测到作用力，真空吸嘴220开始向外抽气以吸牢反射镜。吸牢后，在六轴调节架210的作用下，真空吸嘴220带动反射镜移动到底座调整机构300的工作区311，待到达耦合位置后，自动放下探针430，逐渐加大电流，同时分析机构600计算接受到的光功率，根据爬山算法调整反射镜的角度并根据找临界方法自动微调反射镜的高度，直至耦合到最佳位置。自动断电后抬起探针430，并自动抬起真空吸嘴220与反射镜，控制六轴调节架210自动点胶。点胶后，真空吸嘴220带着反射镜重新回到最佳位置，打开固化灯520固化。固化后探针430自动放下再次加电，检验反射镜耦合前后功率，若不一致则返工再次耦合。耦合完成后，自动加电机构400逐步断电并抬起探针430，断开真空吸嘴220，抬起真空吸嘴220，操作数据自动上传数据库。调整工作台310的位置，同时真空吸嘴220移动至料盘110处吸取下一个反射镜，进行下一路反射镜耦合。为减少等待时间提升耦合效率，在固化的后一段时间，也即初步固化后，真空吸嘴220断开并在六轴调节架210带动下吸取下一耦合用的反射镜，从而减少等待环节，提升多个反射镜的耦合效率。比如，固化时间总耗时40S，则在固化20S时，断开真空吸嘴220，固化灯520继续固化，真空吸嘴220在六轴调节架210作用下吸取下一反射镜。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种反射镜耦合找临界方法，其特征在于，将反射镜的高度降低一个步长，获取降低一个步长后反射镜的功率；

若反射镜降低一个步长前后的功率损失超出允许阈值，则判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致；

若功率损失超出允许阈值不是由测量波动导致，则判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度；

若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后未超出最大目标临界高度，则将反射镜抬升一个回抬步长；

其中，所述步长大于所述回抬步长。

2.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，在所述将反射镜的高度降低一个步长之前还包括：

判断反射镜的当前高度是否低于目标临界高度；

若反射镜的当前高度不高于目标临界高度，则找临界成功；

若反射镜的当前高度高于目标临界高度，则将反射镜的高度降低一个步长。

3.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述获取降低一个步长后反射镜的功率之后还包括：

若反射镜降低一个步长前后的功率损失未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；

若未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；

若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

4.根据权利要求3所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数之后还包括：若反射镜降低步长的次数超出预设次数，则找临界成功；

所述判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度之后还包括：

若反射镜的当前高度不高于反射镜的目标临界高度，则找临界成功。

5.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述判断功率损失超于允许阈值是否由测量波动导致之后还包括：

若功率损失超于允许阈值是由测量波动导致的，则判断反射镜的当前高度是否超出最大目标临界高度；

若超出，则找临界失败，若未超出，则找临界成功。

6.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述判断反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后是否超出最大目标临界高度之后还包括：

若反射镜的当前高度抬升一个回抬步长后超出最大目标临界高度，则找临界失败。

7.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述将反射镜抬升一个回抬步长之后还包括：

判断反射镜回抬前后的功率损失是否超出允许阈值；

若未超出允许阈值，则判断反射镜降低步长的次数是否超出预设次数；

若反射镜降低步长的次数未超出预设次数，则判断反射镜的当前高度是否高于反射镜的目标临界高度；

若反射镜的当前高度仍高于反射镜的目标临界高度，则再次将反射镜的高度降低一个步长，然后再次判断反射镜降低一个步长前后的功率损失是否超出允许阈值。

8.根据权利要求1所述的反射镜耦合找临界方法，其特征在于，所述允许阈值为降临界允许的最大功率损失ΔP和读取功率数值时的波动量delta之差。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述反射镜耦合找临界方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述反射镜耦合找临界方法的步骤。

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